Pour l'isolation extérieure et intérieure des murs des bâtiments résidentiels, 2 types de matériaux d'isolation thermique sont utilisés - polymère (mousse, mousse de polystyrène extrudé) et fibre poreuse (laine minérale, fibre de basalte, laine de verre). Notre tâche est de déterminer la meilleure façon d'isoler une maison de divers matériaux de construction - brique, bois, béton. Considérez les appareils de chauffage populaires pour les murs extérieurs, les planchers et les toits, comparez leurs propriétés d'isolation et leur durabilité.
Quelles caractéristiques sont importantes lors du choix de l'isolation thermique
Le choix de l'isolation pour la finition des façades d'une maison ou d'un appartement privé dépend de 3 caractéristiques principales:
- Véritable conductivité thermique de l'isolation. Il est désigné par la lettre grecque λ (lambda), mesurée en unités de W / (m • ° С). Plus le coefficient λ est petit, meilleures sont les propriétés d'isolation thermique du matériau.
- La capacité d'un réchauffeur à laisser passer la vapeur d'eau est la perméabilité à la vapeur. Elle est indiquée par la lettre μ, l'unité de mesure est mg / (m • h • Pa). Plus cet indicateur est élevé, plus la vapeur pénètre dans l'épaisseur de l'isolant.
- La densité du matériau est ρ, kg / m³. La conductivité thermique et la force d'isolation en dépendent. Par exemple, des fibres de basalte plus denses dans les dalles sont utilisées pour l'isolation des murs extérieurs et de la laine minérale pour la toiture.
Un point important. La conductivité thermique des matériaux de construction à l'état sec est nettement inférieure à celle des conditions réelles. C'est elle que les vendeurs aiment indiquer pour attirer les acheteurs. Le coefficient λ correct des différents radiateurs dans les conditions de fonctionnement est indiqué dans le tableau de l'annexe «T» du SNiP 23-02-2003 «Protection thermique des bâtiments» (alias SP 50.13330.2012).
Connaissant le véritable indicateur d'isolation thermique λ, il est facile de calculer l'épaisseur de couche par la formule:
- R - résistance thermique normative de l'isolation thermique, m² • ° C / W;
- δ est l'épaisseur du matériau isolant, m
La valeur de R est réglementée par les codes du bâtiment. Par exemple, les murs d'une maison de campagne en banlieue devraient avoir une résistance au transfert de chaleur de R = 3,15 m² • ° C / W. Si le chalet est isolé de l'extérieur avec de la laine de roche avec une conductivité thermique λ = 0,06 W / (m • ° C), l'épaisseur du revêtement sera de 3,15 x 0,06 = 0,189 m ou 190 mm.
Mais pour comprendre quel type d'isolation il est préférable d'isoler la maison, vous devez toujours faire face à la perméabilité à la vapeur de divers isolants, la technologie du travail en dépend. Il existe d'autres nuances, par exemple, "Penoplex" ne laisse pas passer les paires du tout, il est donc incompatible avec les murs en bois. Avant de choisir l'isolation thermique, nous vous suggérons d'étudier la question ...
À propos de la perméabilité à la vapeur et du point de rosée
Il existe de nombreuses informations contradictoires sur ce sujet sur Internet. Il y a des discussions animées lors des forums de construction sur le terrible point de rosée, à cause duquel l'eau apparaît et gèle à l'intérieur des murs, les champignons poussent, les bactéries se multiplient. Essayons de clarifier la situation.
En hiver, l'humidité à l'intérieur des habitations est plus élevée qu'à l'extérieur. Cela signifie que l'air est plus saturé de vapeur d'eau, respectivement, leur pression partielle est plus élevée. Que se passe-t-il à la frontière de 2 zones de pressions différentes, séparées par le mur de notre maison:
- Les vapeurs de la zone à haute pression partielle (pièces) ont tendance à s'écouler dans la deuxième zone à basse pression (rue), car la cloison est étanche.
- Lorsque l'épaisseur du mur passe de l'intérieur vers l'extérieur, la température diminue. L'air de refroidissement n'est plus en mesure de retenir une grande quantité de vapeur, à un moment donné la condensation commence. Le point de rosée se pose - la température à laquelle la saturation se produit, les vapeurs en excès se transforment en un état liquide et précipitent.
- La zone de condensation et le point de rosée se déplacent constamment en fonction de la différence de température externe / interne, de la teneur en vapeur dans l'air de la pièce.
- Lorsque les murs de la maison sont correctement isolés, seule une petite partie de l'humidité se condense, c'est un processus normal. Le point de rosée tombe sur la couche d'isolation thermique, le condensat est érodé avec succès en raison de la perméabilité à la vapeur du matériau.
- Si une barrière impénétrable apparaît sur le chemin d'évaporation (par exemple, un film plastique), qui coïncide avec la zone de condensation, l'humidité tombe à la limite de 2 matériaux. Elle n'a nulle part où aller, le mur est humide. Un effet similaire est observé en l'absence de ventilation - l'air saturé de vapeur d'eau se condense dans une paroi froide sans barrière isolante.
Remarque. C'est ce processus qui se produit à la jonction d'un mur en bois en bois ou en rondins avec de la mousse de polystyrène extrudé. Le premier est perméable à l'humidité, le second est absolument imperméable à la vapeur. L'arbre est saturé d'eau et commence à noircir, à pourrir. La solution consiste à laisser un espace d'air ventilé entre 2 matériaux différents.
Conclusion préliminaire: pour les plafonds, le sol et les murs extérieurs de la maison, vous pouvez choisir n'importe quelle isolation, surtout, respectez la technologie d'isolation. Rappelez-vous, le point de rosée se produit toujours dans les murs, le problème est la quantité de condensat et la façon dont il est évacué. L'exception est l'isolation extérieure complète avec de la mousse de polystyrène extrudé, à l'intérieur de laquelle la condensation n'est pas possible.
D'où 3 recommandations:
- Les isolants peu perméables à l'humidité sont mieux utilisés à l'extérieur et non fixés bout à bout au bois.
- Utilisez des polymères pour l'isolation thermique interne, mais fournissez une ventilation d'alimentation et d'évacuation efficace dans les pièces pour éliminer l'air humide.
- Les matériaux à pores ouverts (laine minérale) doivent être ventilés à l'air ambiant, ce qui éliminera l'excès de vapeur et de condensat de l'épaisseur de l'isolation.
Notez que la ventilation des locaux est nécessaire dans tous les cas. Une bonne hotte vous évitera des problèmes avec les coins mouillés et les fenêtres qui «pleurent».
4 variétés d'isolation
Ainsi, pour l'isolation thermique des immeubles privés et multi-appartements, 4 groupes de matériaux sont utilisés:
- fibreux à pores ouverts - laine minérale et basalte (pierre), laine de verre;
- polymère - mousse de polystyrène ordinaire (également connue sous le nom de mousse de polystyrène), mousse de polystyrène extrudé, produits en mousse de polyéthylène;
- remplissage - argile expansée, vermiculite, un mélange d'argile avec de la sciure de bois, etc.
- liquide - penoizol, mousse de polyuréthane, ecowool.
Commentaire. Nous avons répertorié les types d'isolation thermique les plus populaires utilisés dans la construction de logements privés. Le verre mousse, le béton de bois, les gravats de perlite et d'autres matériaux sont beaucoup moins courants.
Récemment, il y a eu de nombreux matériaux de construction combinés constitués de plusieurs couches. Par exemple, les panneaux thermiques de façade, qui tapissent de plus en plus les murs des bâtiments à plusieurs étages. Un autre exemple est les blocs dits chauds ou panneaux SIP avec une couche isolante à l'intérieur. Mais pour la production de ces produits, les réchauffeurs de base ci-dessus sont toujours utilisés. Considérez chaque type d'isolation séparément.
Avantages et inconvénients des matériaux en fibres
Par son nom, il est facile de deviner que ces appareils de chauffage sont constitués de fibres liées avec des résines synthétiques phénol-formaldéhyde. Les produits fibreux passent bien à la vapeur car ils ont des pores ouverts. Nous listons les types et caractéristiques de ces isolateurs:
- laine minérale avec conductivité thermique 0,055–0,06 W / (m • ° C), perméabilité à la vapeur - de 0,37 à 0,69 mg / (m • h • Pa) en fonction de la densité et de la forme de libération (plaque, rouleau);
- coton basalte, λ = 0,05–0,053 W / (m • ° С), μ = 0,5–0,53 mg / (m • h • Pa);
- laine de verre, λ = 0,043–0,061 W / (m • ° С), μ = 0,41–0,6 mg / (m • h • Pa).
Pointe. En eux-mêmes, les nombres de conductivité thermique et de perméabilité à la vapeur en diront peu au propriétaire moyen.Mais si vous les comparez avec les performances d'autres appareils de chauffage, vous pouvez tirer des conclusions sans ambiguïté.
Il est à noter que les caractéristiques opérationnelles des minéraux, de la pierre et de la laine de verre sont approximativement les mêmes, mais les propriétés sont légèrement différentes. Les 3 matériaux ne sont pas combustibles, mais résistent à des températures différentes: la laine minérale commence à se briser à 350 ° C, la fibre de basalte - à 600 ... 700 ° C, et le coton à base de fibre de verre fond à 250 ... 300 degrés.
L'isolation thermique est disponible sous 3 formes - rouleaux, plaques et tapis (ces derniers sont utilisés pour chauffer les pipelines de traitement, pas les murs des maisons). La densité de l'isolation des bobines est de 35 ... 60 kg / m³, plaque - 60 ... 200 kg / m³. Les avantages des matériaux fibreux poreux:
- l'incombustibilité est le principal avantage d'une telle isolation thermique, la structure ondulée en basalte de coton est le leader parmi tous les matériaux d'isolation thermique;
- en raison de la haute perméabilité à la vapeur, les isolants en fibre sont «amis» avec tous les murs - la brique, le bois, le béton armé sont constamment utilisés dans les maisons à ossature;
- les dalles d'une densité de 80 ... 110 kg / m³ absorbent bien le bruit, peuvent servir d'isolation acoustique;
- les rongeurs ne mangent pas de laine de verre et de laine minérale dans la version dalle (les souris peuvent faire des trous dans du coton doux de faible densité).
En termes de prix et de conductivité thermique, l'isolant en laine minérale occupe une position intermédiaire entre les polymères et les matériaux en vrac. Lors de l'isolation des murs d'un bâtiment, seules des plaques sont utilisées à l'extérieur, les rouleaux sont conçus pour l'isolation thermique des greniers et des toitures. Il est impossible de recouvrir les murs et les sols des salons de l'intérieur - le coton émet de la poussière nocive et de la résine liante - cancérigènes.
Les inconvénients restants de l'isolation en fibre:
- les pores ouverts de toute ouate doivent être protégés de la pénétration d'humidité excessive, sinon elle sera saturée d'eau et perdra toutes ses propriétés isolantes;
- en même temps, il convient de s'assurer que l'humidité de la laine minérale formée à la suite de la condensation est éliminée;
- faible résistance;
- au fil des ans, l'isolant mural s'effondre et glisse lentement s'il n'est pas fixé;
- la laine de verre ne brûle pas, mais fond en tout feu, émet en outre les plus petites particules de verre;
- les plaques de laine minérale sont plus lourdes que celles en polymère, cela deviendra perceptible si l'on compare la densité des matériaux.
Les 2 premiers inconvénients sont éliminés grâce à la technologie d'isolation de façade. La laine est toujours protégée des précipitations ou de l'humidité par une imperméabilisation spéciale - une membrane de diffusion (elle laisse passer la vapeur) ou une couche d'adhésif de construction + plâtre, lorsque l'installation est réalisée de manière «humide».
Propriétés des polymères moussés
Ces radiateurs sont fabriqués en polystyrène et en polyéthylène, développés sur une technologie spéciale. Pour l'isolation thermique des plafonds, murs et sols, 3 types de polymères sont utilisés:
- mousse de polystyrène (sinon - mousse de polystyrène), conductivité thermique - de 0,041 à 0,045 W / (m • ° С), perméabilité à la vapeur - 0,05 mg / (m • h • Pa);
- polystyrène expansé extrudé (souvent appelé "Penoplex" par le nom de la société), λ = 0,037–0,039 W / (m • ° С), μ = 0,02 mg / (m • h • Pa);
- mousse de polyéthylène, également connue sous le nom de Penofol, λ = 0,042–0,044 W / (m • ° С), μ = 0,02 mg / (m • h • Pa).
Référence. Le polyfoam et le polystyrène extrudé sont disponibles sous forme de plaques, de polyéthylène expansé en rouleaux.
Comme vous pouvez le voir, les polymères retiennent la chaleur bien mieux que la laine minérale. Il n'est pas difficile de comparer: la résistance thermique R d'une mousse de 10 cm d'épaisseur sera de 0,1 / 0,045 = 2,22 m² • ° C / W, d'une couche similaire de coton - 0,1 / 0,06 = 1,67 m² • ° C / W, la différence est sensible.
Nous listons tous les avantages des matériaux:
- l'isolation en mousse est l'option la moins chère pour chauffer les murs extérieurs de la maison (à l'exception de l'argile uniquement);
- léger, la densité du polystyrène expansé est de 15 ... 35 kg / m³, "Penoplex" - 20 ... 40 kg / m³, mousse de polyéthylène - 30 ... 50 kg / m³;
- les polymères sont durables, leur durée de vie est d'au moins 50 ans, à condition qu'ils ne soient pas exposés à la lumière directe du soleil;
- ils n'ont pas peur de l'eau, car ils absorbent légèrement l'humidité;
- émettent des substances nocives en petites quantités, surtout lorsqu'elles sont chauffées;
- polyéthylène laminé - un isolant durable et flexible, souvent équipé d'une feuille qui réfléchit la chaleur infrarouge;
- le polyfoam et l '«extrudeuse» avec une densité supérieure à 25 kg / m³ sont assez durables, il se casse difficilement.
Étanchéité à l'humidité des éléments chauffants en polymère - un bâton à environ 2 extrémités. Avec des plaques de polystyrène, vous pouvez isoler en toute sécurité la fondation, le sous-sol, les murs du sous-sol à l'extérieur. En revanche, il est impossible de recouvrir les structures en bois avec du Penoplex, il y a un risque de pourriture du bois. Les matériaux peuvent être utilisés à l'intérieur, mais il est impératif de prévoir une ventilation qui évacue les fumées.
Parlons maintenant des lacunes:
- Les polymères ont peur des températures élevées et le polystyrène est tout simplement combustible. Polystyrène extrudé autoextinguible fondu lorsqu'il est chauffé à 220 ° C.
- Les produits en polystyrène sont instantanément détruits par exposition directe à l'acétone, au solvant ou à l'essence. Un exemple de fabrication d'un produit d'étanchéité en mousse liquide est décrit dans l'un de nos articles.
- Les souris rongent volontiers l'isolant en mousse, y aménagent des nids. Les rongeurs «Penoplex» «aiment» moins, ne touchent pratiquement pas au polyéthylène.
- Le polyéthylène à mousse mince ne convient pas pour l'isolation complète des enveloppes de bâtiments.
Inconvénients de l'isolation en vrac
Ces matériaux sont rarement utilisés pour l'isolation des murs. Auparavant, ils étaient coulés dans le vide entre la structure de support et le revêtement en brique, maintenant l'entrefer est rempli de mousse de polyuréthane ou de mousse est insérée pendant la construction.
Pour l'isolation des sols et des greniers, 3 types de matériaux en vrac sont utilisés:
- Argile expansée d'une densité de 200 ... 800 kg / m³ avec conductivité thermique 0,11 ... 0,21 W / (m • ° C), perméabilité à l'humidité - 0,21 ... 0,26 mg / (m • h • Pa).
- Pierre concassée de vermiculite 250 kg / m³, λ = 0,13 W / (m • ° С), μ = 0,26 mg / (m • h • Pa).
- Un mélange d'argile avec de la sciure ou des roseaux.
Remarque. Les caractéristiques opérationnelles du mélange d'argile ne sont pas indiquées dans SNiP; par conséquent, nous ne les énumérons pas. Il est inutile d'indiquer des informations non vérifiées sur Internet.
Les avantages du remplissage des réchauffeurs ne sont que 3 - respect de l'environnement, incombustibilité et durabilité. Les inconvénients ressemblent à ceci:
- la conductivité thermique est trop élevée;
- poids lourd;
- la couche coulée est facilement soufflée par le vent (sauf l'argile);
- coût décent (quand il s'agit d'acheter du matériel).
Le dernier paragraphe est confirmé par un simple calcul. Nous avons constaté ci-dessus que la résistance au transfert de chaleur d'une couche de mousse de 100 mm est R = 2,22 m² • ° C / W. Pour obtenir le même résultat en utilisant de l'argile expansée, vous devez remplir une couche d'une hauteur de 2,22 x 0,11 = 0,24 m = 240 mm (nous utilisons la formule donnée ci-dessus).
A noter, nous avons retenu la meilleure conductivité thermique pour le gravier argileux expansé avec une densité de 200 kg / m³. Imaginez combien il en coûte pour acheter et apporter trois fois plus d'isolation lourde par rapport au polymère. Plus de remblayage.
Ensuite, nous voulons introduire une bonne revue comparative de divers matériaux sur la vidéo. Une remarque: le présentateur est hypocrite, donnant parfois des données incorrectes, essayant de présenter les polymères sous un jour pire.
À propos de l'isolation thermique liquide
Une caractéristique de ces matériaux est la méthode d'application de la machine. Autrement dit, l'isolant liquide est pulvérisé sur un mur ou une pente de toit à l'aide d'un équipement spécialisé. Il existe 3 types d'isolation:
- La mousse de polyuréthane est appliquée sous forme de mousse, qui se dilate plusieurs fois dans l'air, remplissant l'espace alloué.
- Ecowool est pulvérisé de la même manière, mais ne se dilate pas, car il est fait de cellulose.
- La mousse liquide - "Penoizol" - est utilisée pour remplir les cavités d'air.
Référence. La conductivité thermique de l'isolation thermique en polyuréthane est de 0,04 à 0,041 W / (m • ° С), la capacité de laisser passer la vapeur est de 0,05 mg / (m • h • Pa).Les caractéristiques de la laine écologique sont proches des paramètres de la laine minérale, et Penoizola est similaire à la mousse ordinaire.
Les polymères liquides sont des isolants très durables et efficaces, en plus, ils sont parfaitement «amis» avec le bois car ils laissent passer l'humidité (quoique en petites quantités). Ecowool n'émet pas de substances nocives, il est donc utilisé à l'intérieur.
Le principal inconvénient de l'isolation est le prix élevé dû à la méthode d'application de la machine. Certes, le réchauffement se fait assez rapidement, littéralement en 1 jour. 2-3 autres quarts de travail seront consacrés à la préparation de la surface - apprêt et montage du cadre. A l'extérieur, la couche isolante est protégée par un film d'étanchéité, puis elle peut être gainée avec une finition peu coûteuse, par exemple, parement ou doublure.
Quel type d'isolation est préférable pour isoler la maison
Lors du choix d'un matériau calorifuge, le propriétaire fait tout d'abord attention à son prix et au coût des travaux d'installation. Selon ces 2 critères, le polystyrène gagne définitivement - il est peu coûteux, il retient bien la chaleur, est relativement facile à fixer au mur et n'a pas peur de la pénétration d'humidité.
Pour l'application des matériaux restants, nous donnons les recommandations suivantes:
- Du point de vue de la sécurité incendie et de la protection contre les rongeurs, la meilleure isolation est la fibre de basalte. Convient à tous les murs, mais a besoin d'une protection contre l'humidité et la ventilation. La laine de roche est plus chère que le polystyrène, elle est plus difficile à installer.
- Un bon moyen de réduire le coût du processus de réchauffement consiste à utiliser des panneaux de mousse avec des finitions finies pour la brique, la pierre naturelle ou d'autres matériaux de revêtement au choix.
- Le meilleur effet d'isolation thermique donnera une mousse de polystyrène extrudé et du polyuréthane pulvérisé. Le réchauffement coûtera cher, mais la couche sortira plus mince. Les souris rongent ces matériaux à contrecœur, contrairement au polystyrène.
- Il vaut mieux ne pas prendre de risques et chauffer les maisons en bois avec Penoplex, surtout de l’intérieur. Dans certaines conditions, le bois peut pourrir à la jonction avec l'isolant. Utilisez des chauffages fibreux, de la mousse de polyuréthane, de la laine écologique, dans les cas extrêmes - du polystyrène.
- Les façades en brique et en béton peuvent être isolées avec n'importe quel matériau adapté au prix. La fondation et la base sont isolées avec des polymères qui n'absorbent pas l'humidité.
- La meilleure option pour les murs poreux en béton cellulaire ou en blocs de mousse est la laine minérale. L'isolation thermique polymère convient également, mais l'épaisseur de la couche doit être correctement calculée afin que la zone de condensation de vapeur soit toujours dans l'épaisseur de l'isolation. Un exemple de décoration d'une maison de campagne en béton cellulaire, voir la vidéo ci-dessous.
- La laine de verre est utilisée pour l'isolation des toitures et des greniers froids. Si nous parlons du grenier, le coton inséré entre les chevrons est soigneusement cousu de l'intérieur avec un film pare-vapeur.
- Utilisez du polyéthylène expansé comme isolation thermique supplémentaire ou pare-vapeur.
Enfin, quelques mots sur la meilleure façon d'isoler le mur d'un immeuble à appartements. Typiquement, de la mousse ou des panneaux thermiques avec un revêtement fini sont utilisés à cette fin. Mais si lors de la réunion des copropriétaires de la maison vous avez décidé de coudre tout le mur, il est inacceptable d'utiliser des matériaux polymères, uniquement des dalles de basalte. Dans le réseau, vous pouvez trouver des cas bien réels où, en raison de la mousse, la façade du bâtiment a brûlé de haut en bas.