Évaluer l'isolation thermique des murs

Connaître les valeurs de référence

Une paroi est caractérisée par un coefficient de transmission thermique U. Plus ce coefficient est petit plus la paroi est isolante. La réglementation thermique wallonne impose, pour les parois neuves et assimilées délimitant le volume protégé, une valeur maximale du coefficient de transmission thermique.
Ces valeurs peuvent être vues comme un « garde-fou ». D’autres labels volontaires recommandent d’ailleurs des performances thermiques plus élevées.

Ces valeurs à respecter au minimum dans un nouveau bâtiment peuvent néanmoins servir de base pour évaluer la qualité d’un bâtiment existant.

Calculer le niveau d’isolation lorsque la nature et l’épaisseur des matériaux isolants sont connues

Calcul approximatif

Les blocs isolants (béton cellulaire, terre cuite légère, …) et l’isolant thermique sont les couches du mur qui influencent le plus sa qualité thermique. Les calculs approximatifs ci-dessous sont suffisamment précis lorsqu’on s’approche de la gamme des valeurs admises.

Mur en blocs lourds + isolant

En première approximation, le calcul du niveau d’isolation peut se faire en ne tenant compte que de l’isolant sur base de la formule simplifiée :

U = λi/ei,

avec,

  • λi : la conductivité thermique de l’isolant
  • ei : l’épaisseur de l’isolant
Exemple.

9 cm de laine minérale certifiée, de marque non déterminée, dont λ vaut 0.044 W/mK (suivant Annexe D de l’AGW du 15 mai 2014), entraîne un U approximatif du mur de : 

0,044 W/mK / 0,09 m = 0,49 W/m²K

On obtient une valeur de U < 0,5 W/m²K, dont il est question ci-dessus, avec des épaisseurs :

On obtient une valeur de U < 0,8 W/m²K, dont il est question ci-dessus, avec des épaisseurs :

Murs en blocs isolants sans couche isolante supplémentaire

En première approximation, le calcul du niveau d’isolation peut se faire en ne tenant compte que des blocs isolants, sur base de la formule simplifiée :

U  (=1/R) = λbl/ebl, pour les matériaux homogènes.
U = 1/Ru, pour les matériaux hétérogènes.

Avec,

Exemples.

  • Avec une épaisseur de 29 cm de bloc de béton cellulaire (700 < ρ < 800 kg/m³, λ = 0,26) et sec, on obtient une valeur de U = à 0,9 W/m².K.
  • Avec des blocs creux de béton léger de 29 cm d’épaisseur (ρ < 1 200 kg/m³, Ru = 0,450 m²K/W) et sec, on obtient une valeur approximative de U = à 2,2 W/m².K.

Remarque : seuls des blocs de béton cellulaire très léger (ρ < 500 kg/m³) (ou équivalent) mis en œuvre avec une épaisseur > 29 cm et dans un état parfaitement sec permettent d’atteindre un niveau d’isolation de U < 0,6 W/m².K sans isolant complémentaire.

Murs en blocs isolants avec isolant

En première approximation, le calcul du niveau d’isolation peut se faire en ne tenant compte que des blocs isolants et de l’isolant, sur base de la formule simplifiée :

U = 1/(ei/λi + ebl/λbl) en cas de blocs isolants homogènes.
U =  1/(ei/λi + Ru) en cas de blocs isolants hétérogènes.

avec,

Exemple.

  • Avec une épaisseur de 19 cm de bloc de béton léger (800 < ρ < 900 kg/m³, λ = 0,46 W/m.k) + une couche de 3 cm de laine minérale (λ = 0,045 W/m.K, selon Annexe D de l’AGW du 15 mai 2014), on obtient une valeur de U = à 0,8 W/m².K.
  • Avec des blocs creux de béton léger de 29 cm d’épaisseur (ρ < 1 200 kg/m³, Ru = 0,450 m²K /W) + une couche de 3 cm de laine minérale (= 0,045 W/m.K, selon Annexe D de l’AGW du 15 mai 2014), on obtient une valeur approximative de U = à 0.90 W/m².K.

Calcul plus précis

Si les autres matériaux constituant le mur sont connus, il est possible de calculer exactement le coefficient de transmission thermique U de celui-ci.

Calculs

 Pour calculer le coefficient de transmission thermique du mur.

Mais attention, tous les résultats ainsi obtenus ne sont fiables que si l’isolant est bien posé, sec et en bon état…

…ce qui n’est pas toujours le cas…! :

Par exemple … 

Les premiers bâtiments isolés datant de la fin des années ’70 et des années ’80, ont connu beaucoup d’erreurs de conception. On a, en outre, employé des matériaux inadéquats : les coulisses ont été remplies de laines minérales trop souples et non hydrofugées.

Même dans les bâtiments récents, des défauts d’exécution sont très fréquents lors d’un remplissage partiel de la coulisse.

Exemple : Les panneaux isolants ne sont pas placés contre le mur intérieur (en remplissage partiel) : ce qui engendre des pertes de chaleur par convection autour des panneaux.
Exemple.

La KUL a effectué des mesures de coefficients de transmission thermique moyens réels sur des murs creux avec remplissage partiel où la mise en œuvre de l’isolant a été soignée et sur les mêmes murs creux où la mise en œuvre a été exécutée sans soin particulier.

En voici les résultats :

Uthéorique (W/m².K) Upratique (W/m².K)
 

Pas d’isolant dans le mur creux

 

 1,34 1,35

Remplissage partiel du creux

 

Pose correcte de l’isolant

 

 0,42 à 0,49 0,54 à 0,61
 

Pose déficiente de l’isolant

 

 0,42 à 0,49 0,99

En cas de doute, des sondages effectués prioritairement aux endroits suspects peuvent être très utiles.

Repérer les indices d’une isolation thermique insuffisante

Dans l’idéal …

Idéalement, lorsque la nature, l’épaisseur et/ou l’état de la couche isolante n’est pas connue, il convient d’effectuer un sondage à travers le mur pour la déterminer.

À défaut, un indice pratique

Avant d’effectuer ce sondage, un indice peut indiquer un manque d’isolation efficace : la faible température du mur côté intérieur en période hivernale.

La condensation sur le mur en est une conséquence visible dans les locaux humides.

Photo condensation.

La condensation sur une paroi est signe d’absence ou de faiblesse de l’isolation.