L’importance de l’isolation thermique dans les bâtiments tertiaires ne fait aucun doute, non seulement pour réduire la consommation d’énergie, mais aussi pour créer un environnement intérieur confortable tout au long de l’année. Cependant, une question se pose : est-ce que certains matériaux isolants offrent un meilleur confort thermique en été que d’autres ?

C’est l’un des arguments de vente de certains fabricants. La capacité thermique de leurs isolants étant plus élevée, ils contribueraient à augmenter le déphasage thermique et donc le confort d’été.

Théoriquement, la vitesse de propagation de la chaleur dépend de la conductivité thermique (W/m.K) et de la capacité thermique volumique (J/m3.K) de la paroi. L’augmentation de température de la paroi intérieure survient donc après un certain laps de temps, appelé déphasage, et de manière atténuée, grâce à l’isolation.

Définition : Capacité thermique

Quantité de chaleur nécessaire pour élever d’un degré (Kelvin) la température d’un m3 de matériau.

La capacité thermique d’un matériau est la quantité de chaleur nécessaire pour élever d’un degré (Kelvin) la température d’un mètre cube (m³) de ce matériau. Elle est le produit de la masse volumique (exprimée en kg/m³) et de la chaleur spécifique Cp  (exprimée en J/kg.K).

Pour éclaircir cette question, le CSTC (Centre Scientifique et Technique de la Construction, connu désormais sous le nom de Buildwise) a réalisé une simulation dynamique de la variation de la température dans une pièce sous toiture isolée, en utilisant des matériaux ayant des capacités thermiques différentes, tout en étant soumise à un épisode de canicule de 15 jours.

pièce sous toiture isolée

Exemple de deux isolants similaires au point de vue de leur conductivité thermique mais fort différents quant à leurs capacités thermiques

Isolant

 Conductivité thermique

(W/m.K)

 Masse volumique

(kg/m3)

 Chaleur spécifique

Cp (J/kg.K)

 Capacité thermique volumique

(J/m3.K)
Laine de bois 0,039 55 2000 110
Laine minérale 0,035 25 1030 26

Les conclusions du CSTC (Buildwise) indiquent que, bien que le déphasage et le confort en été augmentent en fonction de  l’épaisseur de l’isolant, lorsque l’épaisseur d’isolant et la conductivité thermique sont équivalentes, l’impact de la capacité thermique du matériau utilisé reste relativement faible, en particulier par rapport à d’autres paramètres à prendre en compte.

Outre les propriétés intrinsèques des matériaux, voici les éléments qui ont le plus d’influence sur le confort thermique en été dans les bâtiments tertiaires :

  • L’épaisseur de l’isolant (et sa conductivité thermique) ;
  • Les protections solaires extérieures pouvant limiter l’apport solaire ;
  • La mise en place d’une ventilation nocturne intensive pour faire baisser la température intérieure ;
  • La réduction des sources internes de chaleur ;
  • La présence d’une masse thermique élevée et accessible, telle que le plafond ou le sol, qui contribue à l’inertie thermique du bâtiment.

Ces facteurs jouent un rôle essentiel pour assurer un confort thermique optimal en été dans les bâtiments tertiaires, qu’il s’agisse de rénovations, de constructions neuves ou simplement de la gestion quotidienne de l’énergie.

Article réalisé par l’ICEDD (Institut de Conseil et d’Etudes en Développement Durable) – https://www.icedd.be/.

Référence :

Dossiers du CSTC – N° 3/2010 – Cahier n°6 – Capacité thermique des isolants et risque de surchauffe