Recherche & développement

Isolation des planchers bas par projection de laine minérale : une solution optimale ?

Mots clés : Bâtiment d’habitation individuel - Efficacité énergétique - Plancher (structure) - Réglementation thermique et énergétique - Stationnement

Une étude menée par le CSTB à la demande du GPFM (1) portant sur les performances thermiques des différentes techniques d’isolation des planchers bas sur local non chauffé (tels que parkings sous bâtiments de bureaux, commerces, logements…) avec poutres à retombée, montre que cette technique répond aux enjeux de la recherche d’efficacité énergétique.

La définition des besoins énergétiques induits par la RT 2012 s’appuie, entre autres, sur l’analyse des différentes déperditions thermiques de l’enveloppe du bâti.

Pour ce qui concerne les planchers bas, les performances des différentes  techniques d’isolation n’avaient jamais été mises en évidence, et surtout aucune valeur dans les règles TH-U ne caractérisait l’incidence des ponts thermiques dus à la mise en oeuvre, les bureaux d’études s’appuyant sur des estimations à partir d’informations fournies par les industriels.

Le CSTB a donc mené pour le compte du GPFM une étude sur les différentes méthodes d’isolation. Pour calculer le niveau de performance des isolants projetés à base de laine de laitier comparativement à l’isolation thermique par panneaux rapportés ou par panneaux de fond de coffrage, les cinq types de techniques d’isolation ont été étudiés avec trois variantes d’entraxes et de dimensions de poutres (voir focus).

Les coefficients de transmission thermique Uf des différentes techniques d’isolation thermique de planchers bas constitués d’une dalle et de poutres en BA ont ensuite été comparés, prenant en compte l’incidence des ponts thermiques.

 

Conclusions :

 

•    L’isolation des poutres optimise la performance thermique.
 Même si  les poutres ne représentent en général que 10 à 15 % de la surface du plancher (faces latérales non prises en compte dans cette surface), leur isolation contribue fortement à la diminution du coefficient de transmission thermique du plancher (du simple au double dans certains cas). Une isolation des poutres, de faible épaisseur (par exemple par projection) permet de diminuer grandement les ponts thermiques par rapport à des poutres nues. Cependant, cette amélioration n’est  pas proportionnelle à l’épaisseur de l’isolant : la mise en place d’un  isolant de forte épaisseur (par exemple panneaux) n’augmentera pas les performances thermiques de manière significative.
 

•    La mise en œuvre induit des ponts thermiques significativement plus élevés avec la technique d’isolation par panneaux.

L’incidence des ponts thermiques par la mise en œuvre est particulièrement significative dans la technique d’isolation par panneaux rapportés ou de fond de coffrage : la pose de panneaux engendre une augmentation du coefficient de transmission thermique du plancher (Uf)  due aux fixations (15% pour les fixations métalliques) et une augmentation de 3% du Uf due aux joints entre les panneaux.
 
On constate ainsi que la laine minérale mise en œuvre par projection apporte des performances thermiques supérieures à celles des panneaux (rapportés ou de fond de coffrage), malgré leur conductivité thermique plus faible et, ce avec des coûts souvent inférieurs.

Conclusion : les performances de l’isolation thermique par laine de laitier, en dehors des autres avantages de protection contre le feu, de confort, de facilité de mise en oeuvre…, se révèlent  au moins équivalentes à celle des panneaux rapportés permettant des gains significatifs pour l’enveloppe des bâtiments, particulièrement quand les constructions sont peu élevées.  

 


Focus

5 types d'isolation

Le plancher sur local non chauffé est constitué de poutres à retombées longitudinales et transversales. A chaque intersection entre poutre transversale et longitudinale se trouve un poteau. La dalle béton de 0,23 m d’épaisseur sur une surface de 50 X 20 m est isolée :

1.    par laine de laitier projetée (λ=0,046 W/mK*, ép=138mm sur la dalle  (R=3m².K/W) avec isolation des poutres par 40mm de laine projetée,
      (*) : Valable uniquement pour des produits de masse volumique comprise   
entre 140 et 200 kg/m³.


2.    par panneau rapporté fixé mécaniquement (fixations métalliques et plastiques) selon les recommandations du fabricant (λ=0,038 W/mK, ép=115mm, R=3m².K/W), sans isolation des poutres, avec la prise en compte des ponts thermiques dus aux joints entre panneaux et fixations métalliques,

3.    par panneau rapporté fixé mécaniquement (caractéristiques indiquées ci-dessus)  avec isolation des poutres par panneau rapporté,

4.    par panneau rapporté fixé mécaniquement avec isolation des poutres par 40 mm de laine de laitier,

5.    par panneaux de fond de coffrage (λ=0,038 W/mK, ép=120mm, R=3,15m².K/W), sans isolation des poutres, avec la prise en compte des ponts thermiques dus aux joints entre panneaux. 

L’étude montre  que pour une résistance thermique équivalente de la couche d’isolant (3,00 m2.K/W), l’isolation par projection de laine minérale améliore le coefficient de transmission thermique Up par rapport au panneau rapporté : Up = 0,29W/m2.K pour l’isolation projetée et Up = 0,36W/m2.K pour le panneau rapporté.

 


(1) Groupement professionnel des fabricants de matériaux d’isolants projetés :

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  • - Le

    Je comprends mieux maintenant....

    Je comprends mieux maintenant pourquoi les industriels, fabricants de panneaux, communiquent autour du R et non de l’Up !
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