Sommaire
Photo : Aline Branders.
Pour s’inscrire dans une démarche d’éco-construction, il est nécessaire de ne pas choisir un isolant uniquement sur base de ses propriétés thermiques, techniques et économiques.
Il y a lieu d’évaluer son impact environnemental (et sur la santé) tout au long de sa vie :
- en tenant compte de l’énergie grise (renouvelable et non renouvelable) consommée sur l’ensemble de son cycle de vie (traitement en fin de vie inclus) ;
- en tenant compte des différentes émissions (gaz à effet de serre, gaz acidifiant, gaz à formation d’ozone…) sur l’ensemble du cycle de vie, qui auront un impact sur l’environnement et la santé ;
- en tenant compte des matières premières et de l’eau consommée ;
- en tenant compte des substances nocives utilisées lors de la fabrication et pendant la mise en œuvre (solvants, COV…) ;
- en estimant les émissions de composés organiques volatiles (COV), formaldéhydes et autres produits nocifs durant sa vie en œuvre ;
- en appréciant les possibilités de recyclage pour la phase de déconstruction.
La prise en compte de tous ces paramètres conduit à l’utilisation d’isolants dits “écologiques”. Nous parlerons dans la suite de cet article plus particulièrement des isolants dits « biosourcés », c’est-à-dire d’origine végétale ou animale.
Origines, traitements, transformations, domaines d’application et spécificités de chacun des isolants permettront d’approcher la notion de développement durable dans le bâtiment. Nous y verrons les isolants suivants :
- Isolants à base de cellulose
- Isolants sous forme de laine d’origine végétale ou animale
- Isolants à base de fibre de bois
- Isolants à base de liège
- Isolants à base de chanvre
- Isolants à base de paille
- Isolants à base de textile recyclé
Ils seront passés en revue afin de donner un aperçu des avantages et inconvénients à prendre en compte dans le choix de l’isolant.
De l’approche classique à l’éco-construction
Certaines lignes directrices simples, énoncées dans le tableau suivant, permettent d’évoluer vers une démarche éco-constructive en partant d’une approche tout à fait classique.
Déconseillé | Les isolants minces réfléchissants. Ces isolants sont difficiles à mettre en œuvre, leurs performances sont réduites et il est très difficile de les recycler (assemblage de plusieurs matériaux) |
---|---|
Minimum | Éviter les isolants synthétiques (mousses de polyuréthane, de polystyrène…) autant que possible. Dans les situations où ces isolants ne s’imposent pas, leur préférer les laines végétales et animales, les laines minérales, ou le verre cellulaire. |
Conseillé | Choisir des matériaux naturels à la place des matériaux courants : laines végétales ou animales et isolants à base de cellulose, de liège, de chanvre ou d’autres sources renouvelables…
Mais attention, beaucoup de ces isolants ne possèdent pas d’agrément technique belge ou européen |
Les types d’isolants biosourcés classiques
Isolants à base de cellulose
Isolants à base de papier ou journal recyclé, leur conductivité est comparable à celle des laines minérales. Ce matériau possède la caractéristique de pouvoir absorber la vapeur d’eau et permet ainsi de réguler l’humidité. Son absorption acoustique est excellente.
Les flocons de cellulose sont soufflés sous pression soit dans des caissons fermés soit sur des surfaces horizontales. Certains critères ont été définis afin de garantir le non-tassement ultérieur des flocons dans les caissons.
Ces isolants à base de cellulose existent aussi sous forme de panneaux semi-rigides ou flexibles. Ils sont utilisés pour l’isolation des sols, des toitures, des cloisons légères et des murs à ossature bois.Bien qu’elle constitue un bon rempart contre l’humidité, l’ouate de cellulose n’est pas résistante au feu ! Par conséquent, un traitement chimique nécessaire dévalorise sa valeur écoresponsable. En effet, afin de protéger cet isolant des attaques d’insectes, de champignons ou du feu, un traitement au sel de bore est nécessaire. Aussi, si vous privilégiez ce type d’isolant, prenez soin de vous poser des questions relatives à la provenance et à la teneur en résidus d’encre dans l’ouate de cellulose afin d’anticiper les odeurs désagréables sur le long terme. Enfin, insufflée, elle provoque beaucoup de poussières et implique l’utilisation d’équipements de protection adéquats.
Panneaux de cellulose (doc. Homatherm) et flocons de cellulose humidifiés et projetés.
Jean-Pierre Oliva , L’isolation écologique, conception, matériaux, mise en œuvre, éditions Terre vivante, 2001.
Isolants sous forme de laine d’origine végétale ou animale
Il existe de nombreux types de laine végétale ou animale disponibles en vrac, en feutre fin, en rouleaux ou en panneaux semi-rigides. On trouve par exemple des laines en fibre de coco, de lin, de chanvre, de bois ou en mouton. Certains de ces isolants reçoivent un traitement au sel de bore qui les protège des attaques d’insectes, des champignons et du feu.
Ils possèdent la capacité d’absorber et de restituer l’humidité (la laine de mouton peut absorber jusqu’à 33% de son poids en eau[1]Les matériaux biosourcés dans le bâtiment, FFB, novembre 2015), remplissant ainsi la fonction de régulateur d’humidité.
Son domaine d’application est l’isolation des murs, des combles et des rampants de toiture. Sa version conditionnée sous forme d’écheveaux sert à l’isolation de gaines et de tuyaux, mais également de calfeutrement. Sous forme de panneaux ou rouleaux, elle se pose de façon classique. Seul le soufflage de la laine en vrac demande l’intervention d’un professionnel spécialisé.
De par leur caractère fibreux, ces isolants possèdent aussi de très bonnes caractéristiques acoustiques. En plus de ses vertus d’isolant acoustique, elle est difficilement inflammable, ne dégage pas de gaz toxiques en cas d’incendie et est une ressource renouvelable.
En termes d’inconvénients, certains de ces isolants reçoivent, tout comme la cellulose, un traitement au sel de bore qui les protège des attaques d’insectes, des champignons et du feu. De plus, même si la laine (de type animale) subit un lavage et un pressage, elle pourrait, après sa pose, dégager une odeur désagréable.
Laine de lin en vrac, laine de lin en rouleaux et laine de lin en panneaux (doc. Textinap).
Laine de chanvre en rouleaux (doc. LCDA) et laine de chanvre en panneaux semi-rigides (doc. Haga).
Noix de coco sciée et panneaux et rouleaux de laine de coco (doc. EMFA).
Jean-Pierre Oliva , L’isolation écologique, conception, matériaux, mise en œuvre, éditions Terre vivante, 2001.
Isolants à base de fibre de bois
Les panneaux de fibre de bois sont fabriqués à partir de déchets de scierie.
Après son sciage, le bois peut :
- se transformer directement en matériaux pour structures portantes et bardages
- être broyé ou défibré pour servir à la production de copeaux en vrac ou de fibre de bois pour la confection de la laine isolante
- être déroulé, tranché et lié afin de servir à la fabrication de panneaux isolants solides pour la construction.
Les panneaux sont perméables à la vapeur, ils complètent très bien les autres isolants.
Son domaine d’application concerne principalement l’isolation thermique intérieure et extérieure de murs, combles et rampants de toiture lorsqu’il est sous forme de laine ou de fibres utilisées en partie aussi pour leurs qualités acoustiques.
Lorsque plusieurs panneaux sont collés ensemble pour obtenir une plus grosse épaisseur d’isolant, de la colle est utilisée, ce qui dévalorise son caractère écologique. Le bois peut aussi servir d’isolant sous son format en vrac, mais va alors nécessiter un traitement chimique préventif, fongicide et insecticide[2]Les matériaux biosourcés dans le bâtiment, FFB, novembre 2015.
Panneaux de bois feutré (doc. Pavatex).
Jean-Pierre Oliva , L’isolation écologique, conception, matériaux, mise en œuvre, éditions Terre vivante, 2001.
Isolants à base de liège
Cet isolant est extrait des écorces des chênes-liège ou du recyclage de bouchons, le liège est broyé pour former des granulats de liège en vrac, puis assemblé pour la fabrication de panneaux et de rouleaux qui nécessitent l’intervention d’un liant chimique.
Les panneaux en liège constituent une alternative écologique idéale pour l’isolation
- des planchers
- des murs par l’intérieur ou l’extérieur
- des combles perdus
- des rampants de toiture.
Tout comme le bois, les avantages en termes d’isolation thermique et acoustique sont incontestables. Ajoutons son imputrescibilité, cet isolant est également difficile inflammable.
Du point de vue des inconvénients, certains panneaux sont renforcés avec des colles synthétiques et dégagent du formaldéhyde, il est donc important de se renseigner avant l’achat afin d’éviter ce type d’isolants à base de liège. Mais le principal problème, en plus de son coût élevé, réside dans sa disponibilité. Il perd en effet de sa valeur écologique et locale à cause de son importation.
Liège.
Isolants à base de chanvre
Fabriqué à partir du défibrage de la tige de chanvre, on peut obtenir à partir de cette plante deux supports de base :
- la fibre en vrac ou qui servira pour la laine ;
- la chévenotte utilisée pour la fabrication de panneaux, enduits et bétons (composée d’un mélange de lient à base de chaux aérienne et de copeaux de chanvre).
Le chanvre est par ailleurs une plante à croissance rapide qui ne nécessite pas ou peu d’engrais.
Compressé, il sert pour l’isolation des murs, des sols, des façades intérieures et extérieures et des combles non aménageables après sa transformation en
- Blocs de béton
- Laine
- Panneaux
En vrac, il sert dans l’isolation des murs et des combles non aménageables par soufflage.
Actuellement l’usage le plus fréquent de ce type d’isolant est le remplissage des murs à ossature bois (30 cm) ou d’enduits isolants (10 cm) sur un support existant.
Son coefficient d’isolation est proche de celui du bois massif (λ = ± 0.1), mais le matériau possède d’importantes qualités du point de vue de l’inertie thermique et de la régulation de la vapeur d’eau. Sa résistance au feu lorsqu’il est sous forme de béton, sa fourniture locale ainsi que ses caractéristiques naturellement insecticides constitue également des avantages non négligeables.
Isolants à base de paille
La paille, en tant que matériaux biosourcés, revêt différentes formes :
- D’un mélange de terre et de paille naît un enduit appelé « terre/paille »
- Sans pressage, elle se présente sous forme de bottes de paille compressée sous forme de ballot, forme utilisée depuis très longtemps comme isolant à part entière ou au sein d’une structure propre.
Produit local, la paille constitue un isolant bon marché qui ne nécessite que très peu de traitement en usine ce qui lui confère une réelle valeur ajoutée dans la construction à caractère écologique. Aujourd’hui, ce type d’isolant est de plus en plus documenté, référence et normalisé comme système de construction et comme isolant reconnu.
Le ballot de paille n’a pas des caractéristiques thermiques homogènes. L’orientation de ses fibres par rapport au flux de chaleur va impacter sur sa conductivité thermique. Celle-ci sera plus faible si les fibres sont perpendiculaires au flux (λ d’environ 0,05) et plus élevés si les fibres sont parallèles aux flux (λ variant autour de 0,07… 0,08). Il est en plus nécessaire de s’assurer des ballots de pailles de qualité pour rencontrer les exigences du monde de la construction.
Toutefois, suite à l’étude de construction paille en occupation, il a été montré que si elle est correctement mise en œuvre et à l’abri de pluies battantes, les risques de dégradations à long terme sont négligeables et la paille comme isolant est capable d’apporter de bonnes performances thermiques ainsi que les conforts d’été et d’hiver attendus.
En outre, la paille n’a pas seulement un rôle isolant, le ballot de paille peut également servir de support à un enduit voir de structure en soi sans en altérer ses caractéristiques. Ainsi, combiner plusieurs de ces rôles (isolant et mécanique et/ou structurel) permet de diminuer le bilan écologique de la paroi. Attention cependant, à utiliser une paille provenant de culture durable.
L’inconvénient de la paille réside dans l’inconfort de pose à cause du poids de chaque botte. De plus, son volume implique de concevoir des murs d’une épaisseur relativement conséquente à isoler.
Si vous souhaitez en savoir plus sur l’isolant à base de paille, consultez le site www.apropaille.be qui réunit le monde pas si petit que ça de la paille en Belgique.
Isolants à base de textile recyclé
Né du recyclage des textiles usagés ou des déchets des fabricants de vêtements, le textile recyclé est traité en usine avant de devenir un matériau de construction en soi.
D’abord effiloché, on le métamorphose ensuite en panneaux et rouleaux isolants grâce à des techniques de pressage. Sa version en vrac permet, tout comme l’ouate, d’être insufflée et d’isoler les murs.
Alternative idéale pour isoler pour les murs et les combles non aménageables en priorisant l’économie circulaire, notez que les isolants et autres matériaux de construction en textile recyclé sont traités chimiquement pour résister aux flammes. Parmi les autres inconvénients, prenez en compte que son application verticale implique un tassement du matériau sur le long terme.
Par contre, ce matériau biosourcé reste très facile à poser et il ne nécessite pas de formation préalable ou obligatoire. Grâce à sa compression, le textile recyclé n’émet aucune poussière. Enfin, il peut absorber jusqu’à 25% de son poids en eau, ce qui constitue un isolant contre l’humidité très efficace[3]Les matériaux biosourcés dans le bâtiment, FFB, novembre 2015.
Performances des isolants biosourcés
Pour choisir son isolant, il faut donc tenir compte de plusieurs critères en même temps:
- la conductivité thermique (λ)
- le coût (plus l’épaisseur augmente, plus le coût augmente)
- l’encombrement
Les performances des isolants biosourcés sont reprises dans le tableau suivant.
Résistance mécanique | Conductibilité thermique | Conductibilité thermique | Diffusion de la vapeur d’eau | Diffusion de la vapeur d’eau | Inflammable | |
---|---|---|---|---|---|---|
ρ [daN/m³] | λ [W/mK] | λ [W/mK] | μ [-] | μ [-] | ||
Selon la documentation | Selon la norme NBN B62-002 | (humide et sec) | (humide et sec) selon la documentation | |||
Perlite expansée pure | 50-80 | 0.046 | / | 5 à 7 | / | Non |
Vermiculite expansée pure | <100 | 0.058 | / | 5 à 7 | / | Non |
Argile expansée | 0.103 à 0.108 | / | / | / | Non | |
Bois feutré en panneaux mous | ± 160 | ± 0.042 | / | / | 3 à 4 | Difficilement |
Bois feutré en panneaux mi-durs | ± 270 | ± 0.07 | / | / | 3 à 4 | |
Cellulose en vrac | 35-50 | 0.035 à 0.04 | / | / | 1 à 2 | |
Laine de cellulose en panneaux | 70-100 | 0.04 | / | / | / | Auto-extingible |
Liège expansé | 18 | 0.04 à 0.045 | / | 4.5 à 29 | / | Difficilement |
Liège expansé en panneaux | 80-120 | 0.032 à 0.045 | / | / | 5 à 30 | |
Chanvre ou laine de chanvre | 25-210 | 0.039 à 0.08 | / | / | 1 à 2 | Difficilement |
Lin en vrac | 18-35 | 0.037 à 0.045 | / | / | 1à 2 | Difficilement |
Lin en panneaux | 400-500 | 0.05 à 0.065 | / | / | / | Difficilement |
Laine de coco | 20-50 | 0.047 à 0.05 | / | / | 1à 2 | Ignifugé au sel de bore |
Laine de coton | 20-30 | 0.04 | / | / | 1 à 2 | Sans dégagement toxique |
Panneaux de roseau | ± 100 | 0.056 | / | / | 1 à 1.5 | |
Laine de mouton | 10-30 | 0.035 à 0.045 | / | / | 1 à 2 | Sans dégagement toxique |
Paille (dans le sens des tiges) | rechercher valeurs | 0.08 | / | / | / | / |
Paille (perpendiculairement aux tiges) | rechercher valeurs | 0.052 | / | / | / | / |
La PEB impose, lors du calcul du coefficient de transmission des parois (U) que l’on utilise pour les différents constituants des valeurs de conductivité thermique (λ) certifiées (essais réalisés conformément aux normes européennes EN ISO 10456) ou les valeurs par défaut reprises dans l’annexe VII de la PEB.
Malheureusement, l’Annexe VII de la PEB ne fournit pas de valeur pour les matériaux repris dans le tableau ci-dessus. Si aucune certification (agréments techniques…) n’existe, la couche d’isolant ne pourra pas être prise en compte dans le calcul du U des parois pour la PEB qui est d’application pour les travaux soumis à permis d’urbanisme.
Intérêts des isolants biosourcés
Comme le montre le tableau suivant, les isolants possédant une capacité thermique élevée, garante d’une diffusivité faible et d’une effusivité importante sont généralement les isolants “écologiques” :
ρ | ρ * c | |
---|---|---|
[kg/m³] | [Wh/m³] | |
Laine de bois | 160 | 90 |
Laine de bois | 55 | 31 |
Liège expansé (vrac) | 60 | 31 |
Ouate de Cellulose (insufflée) | 60 | 31 |
Perlite expansée | 80 | 22 |
Polyuréthane rigide | 30 | 12 |
Laine de mouton | 10 | 5 |
Polystyrène | 7 | 3 |
Mais attention, si le confort d’été est amélioré, l’utilisation d’isolant permettant d’obtenir ces caractéristiques peut conduire à un autre problème. En effet, une trop grande effusivité produira dans la pièce une sensation de surface froide au toucher.
Pour aller plus profondeur sur ce sujet, n’hésitez pas également à visiter notre page consacrée à l’inertie thermique.
Stockage de CO2
Les isolants à base de végétaux, via le processus de photosynthèse, permettent de stocker le CO2 atmosphérique.
Performances hygrothermiques
Outre leur caractère “écologique”, les isolants biosourcés qui nous intéressent ici possèdent des propriétés hygrothermiques prometteuses. Par leur capacité plus ou moins grande à absorber l’humidité, les matériaux en contact avec l’ambiance intérieure peuvent stabiliser les conditions hygrothermiques d’un local et, de la sorte, avoir un impact positif sur le confort.
De nombreuses recherches ont été menées sur ce sujet. Comme par exemple celle réalisée par le département d’ingénierie de la Technical University of Denmark qui a conduit à la définition du paramètre appelé Moisture Buffer Value (valeur de régulation de l’humidité) qui indique la quantité d’eau que l’isolant absorbe et restitue par unité de surface durant une certaine période quand il est soumis à des variations de l’humidité relative de son environnement. Ce paramètre permet d’analyser le rôle de régulateur d’humidité joué par l’isolant.
Certifications
C’est à ce niveau que se complique la démarche d’éco-construction ! Comme dit auparavant, lors du calcul du U des parois, la PEB implique que l’on utilise comme valeur de λ :
- une valeur certifiée sur base de la norme de produit NBN EN ou d’un ATE (Agrément Technique Européen). Ces valeurs sont regroupées sur le site www.epbd.be.
- ou la valeur par défaut renseignée dans l’annexe VII de la PEB.
Cette manière de faire a pour but de protéger le consommateur, en garantissant la qualité des matériaux utilisés.
Le problème avec les matériaux d’isolations biosourcés est que ces derniers ne sont pas repris dans l’Annexe VII de la PEB et l’utilisation de ceux-ci nécessite donc la réalisation d’une certification pour tous travaux soumis à permis.
Labellisation
Comme annoncé précédemment, l’utilisation d’un matériau issu de sources renouvelables ne garantit pas en pratique le caractère “écologique” de l’isolant (ajout de colle, procédé de fabrication énergivore…). Pour s’assurer que l’isolant a été réalisé dans les règles de l’art, on peut se tourner vers les labels comme www.svanen.se en Suède www.blauer-engel.de en Allemagne ou encore www.certivea.fr en France.
Pour en savoir plus sur les normes en vigueur qui régissent l’utilisation de chacun de ces isolants, voici quelques sources qui peuvent être utiles :
Concernant les isolants à base de cellulose :
- techniques professionnelles pour soufflage : http://evaluation.cstb.fr
Concernant les isolants à base de laine d’origine végétale ou animale :
Concernant les isolants à base de fibre bois :
- bois d’oeuvre : (irabois.com)
- certification Acermi : acermi.com
- umb.ffbatiment.fr
Concernant les isolants à base de liège :
- umpi.ffbatiment.fr
- certification Acermi : acermi.com
Concernant les isolants à base de chanvre :
- réglementation professionnelle et validation en laboratoire des enduits chaux/chanvre pour béton : construire-en-chanvre.fr
Concernant les isolants à base de paille :
- normes générales pour les constructions en paille : rfcp.fr.
- avis technique pour remplissage en botte de paille : http://evaluation.cstb.fr
Concernant les isolants à base de textile recyclé :
- avis techniques pour rouleaux et panneaux : http://evaluation.cstb.fr
- umpi.ffbatiment.fr
Sources
[…] N’hésitez pas également à consulter notre page consacrée aux isolants biosourcés. […]
[…] N’hésitez pas également à consulter notre page consacrée aux isolants biosourcés. […]
[…] L’isolation entre les chevrons peut se faire avec de la laine minérale, du polystyrène expansé, du polystyrène extrudé ou un isolant biosourcé. […]
[…] matelas de fibres traitées organiques (chanvre, …) ou animales (laine, ….), […]
[…] facteur n’entraînera pas d’office une amélioration du second. Un isolant biosourcé performant sur le plan carbone peut, par exemple, causer un impact environnemental […]
[…] Exclusion de tout type de matériau isolant non-biosourcé. […]
[…] Cet isolant d’origine biosourcé se révèle également être un choix idéal pour assurer le confort thermique en été, sans oublier sa capacité à isoler efficacement sur le plan acoustique. Elle convient à tous types d’habitations, y compris les plus anciennes, avec une durée de vie estimée entre vingt et soixante-six ans. […]
[…] toiture avec profilés FJI et flocons de cellulose (référence TOTEM TI_Fermes en forme de A_Bois résineux_BIB_Neuf_03, ID ET299) : U=0.17 W/m²K […]
[…] matériaux de construction biosourcés sont des matériaux d’origine végétale ou animale, dérivés de la biomasse ou des matériaux […]