Quand ils sont soumis à la même température, les matériaux de construction offrent différents ressentis au toucher. La prise en compte de cet aspect est déterminante, surtout dans l’optique d’améliorer la qualité de votre confort intérieur. La conductivité thermique constitue ainsi un critère de choix important pour garantir la réussite de vos projets de revêtements intérieurs, d’isolation ou d’aménagement de fenêtres. De quoi s’agit-il réellement ? Comment réduire vos coûts énergétiques grâce à cette grandeur ? Que devez-vous prendre en compte pour effectuer un choix judicieux ? Découvrez l’essentiel à savoir dans notre guide complet.
Tout comprendre concernant la conductivité thermique pour optimiser l’isolation
Il s’agit d’une grandeur physique grâce à laquelle nous pouvons quantifier la faculté d’un élément à conduire la chaleur. Elle est représentée par un coefficient de conductivité thermique « Lambda » dont le signe distinctif est « λ ». Si les deux faces d’un même matériau ont une différence de température, il se crée un flux de chaleur entre elles. Ce dernier sert à équilibrer le plus vite possible la température qui se trouve dans cette zone. La quantité d’énergie qui transite d’une surface à l’autre est conditionnée par la distance entre les deux parois et l’amplitude du différentiel de température.
Le fait de comprendre la conductivité thermique permet d’effectuer les meilleurs choix de matériaux possibles. Nous qualifions un élément de conducteur quand la grandeur lambda qui le caractérise est élevée. Dans le cas contraire, il s’agit d’un isolant. Sachez néanmoins que la température influe très peu sur cette propriété physique. L’humidité affecte quant à elle le coefficient lambda, car l’eau est l’un des fluides qui conduit le mieux la chaleur. Notez enfin que l’unité de mesure de la conductivité thermique est le W/m/K. Elle inclut :
- le flux de chaleur en Watt,
- les unités de distance en mètre,
- les unités de température en Kelvin.
Pour bénéficier d’un audit complet de l’existant avant d’engager des travaux de construction ou de rénovation, n’hésitez pas à contacter un laboratoire expert en mesures physiques et chimiques.
Le choix des matériaux en fonction de leur résistance thermique
Le coefficient lambda d’un élément de construction est constant et générique. Il ne variera donc pas, quelle que soit l’épaisseur du matériau utilisé. Afin de mieux appréhender les capacités d’isolation des produits disponibles sur le marché, vous devez ajouter une autre grandeur à l’équation : la résistance thermique.
Comment déterminons-nous cette valeur ?
L’indicateur de résistance d’un matériau est noté R. Il permet de connaître sa capacité à résister à la chaleur et au froid. Son calcul tient ainsi compte de l’épaisseur de l’élément concerné et de sa conductivité thermique. La formule pour déterminer la résistance thermique est : R = e/λ. Elle s’exprime en m².K/W. À titre illustratif, déterminons cette grandeur pour la laine de verre. Ce produit a une conductivité de 0,040 W/m/K. Si vous utilisez une pièce de 40 cm d’épaisseur, l’indicateur e devient ici 0,4 mètre. Dans ce cas, R = 0,4/0,040, soit 10.
Comment s’applique-t-elle à l’isolation des bâtiments ?
Pour une résistance donnée, les professionnels des mesures physiques et chimiques adaptent l’épaisseur du matériau de construction selon sa conductivité. Pour ce faire, il suffit d’utiliser la formule suivante : e = R x λ. Le résultat que vous obtenez est en mètre. Convertissez-le en centimètres avec une simple multiplication par 100 afin de connaître l’épaisseur exacte à utiliser dans le cadre de vos travaux.
À titre d’exemple, nous souhaitons isoler des combles avec de la laine de roche. La valeur lambda de ce matériau est de 0,040 W/m/K et nous avons pour objectif d’atteindre une résistance thermique de 5 m².K/W. L’épaisseur nécessaire est de : e = 5 x 0,040, soit 0,2 mètre. Pour nos travaux d’aménagement, nous aurons besoin de 20 cm de laine de roche. Nous pouvons par ailleurs utiliser 12,5 cm de mousse de polyuréthane, 20 cm de ouate de cellulose ou 25 cm de laine de chanvre. Toutes ces données s’obtiennent avec le même procédé de calcul.
L’importance de la conductivité thermique dans la construction durable
Le coefficient lambda des matériaux est une grandeur primordiale pour l’optimisation des processus industriels et l’amélioration de l’habitat. À l’heure où le développement durable prime dans tous les domaines, vous devez prendre cet indicateur au sérieux pour pérenniser vos projets immobiliers.
Le bâtiment : un secteur énergivore
Il s’agit d’une source importante d’émissions de gaz à effet de serre, notamment à cause des constructions anciennes. Les nouveaux immeubles sont mieux réglementés, mais les problèmes d’isolation persistent et engendrent jusqu’à 30 % de déperditions énergétiques. Les principales zones concernées par ces pertes sont :
- les planchers et les sols à 10 %,
- les ouvertures à 20 %,
- les murs à 20 %,
- les combles et les toitures à 25 ou 30 %.
À tous ces éléments s’ajoutent les ponts thermiques à l’origine de pertes d’énergies plus ou moins importantes. Autant dire que le choix des matériaux selon leur conductivité thermique est primordial pour améliorer la performance énergétique de votre logement.
La conductivité thermique : un critère indispensable à l’ère de l’écoconstruction
Les matériaux isolants servent à conserver la chaleur pendant les périodes de froid puis à garder la fraîcheur en été. Le polystyrène extrudé offre par exemple d’excellentes performances thermiques quand il est intégré dans les sols, les murs ou les toitures. Il réduit la consommation d’électricité du logement, ce qui se traduit par des économies substantielles sur vos factures de climatisation et de chauffage. Les éléments avec un coefficient lambda très faible participent par ailleurs à la baisse de l’empreinte carbone. Ils réduisent le besoin en ressources naturelles pour refroidir ou chauffer les espaces, d’où leur importance dans la lutte contre le changement climatique.
L’influence de la conductivité sur le confort thermique intérieur
Les matériaux performants pour l’isolation thermique ont une faible conductivité thermique. Avec un coefficient lambda faible et une épaisseur optimale, ils offrent une très bonne résistance aux transferts de chaleur. Le pouvoir isolant d’un matériau découle donc directement de sa faible conductivité thermique ou de sa résistance élevée. L’Ademe considère ainsi qu’un produit est isolant si son lambda se situe entre 0,025 et 0,05 W/m/K. La résistance thermique est quant à elle optimale à partir de 0,5 m².K/W.
Plus vos matériaux ont un pouvoir isolant élevé, moins vous subissez de pertes d’énergie dans votre logement. Il s’ensuit un confort thermique plus important pour vous et tous les membres de votre famille. Les isolants à choisir dépendent toutefois de vos besoins. Pour aménager les combles de votre logement, nous vous recommandons de mettre l’accent sur l’indice de conductivité thermique. Pourquoi ? Simplement parce que les matériaux trop épais rongent l’espace habitable. Ils sont donc contre-productifs. Pour effectuer l’isolation d’un vide sanitaire en sous-face, il faut cependant privilégier la résistance thermique avec une couche isolante épaisse.
Réduisez les coûts énergétiques grâce à des matériaux à faible conductivité
Vous souhaitez réduire la conduction de chaleur par transfert thermique dans votre logement avant de réaliser des économies d’énergie ? La conductivité thermique est la clé de toute cette opération. Assurez-vous néanmoins de faire appel à un laboratoire spécialisé pour choisir les bons matériaux et à une entreprise RGE pour profiter des aides à la rénovation.
Quels produits devez-vous privilégier ?
Pour l’isolation des parois des bâtiments comme les vitrages, les toits et les murs, vous devez viser une conductivité thermique plus faible que celle du bois. Les cloisons faiblement isolées conduisent sur le long terme à des coûts énergétiques très importants. Vous pouvez même vous retrouver avec une passoire thermique et avoir de nombreux problèmes sur le marché immobilier en cas de location ou de revente.
Nous regroupons dans le tableau qui suit les coefficients lambda des matériaux de construction usuels.
| Éléments | Conductivité thermique |
| Acier doux | 45 |
| Cuivre | 390 |
| Eau | 0,6 |
| Béton | 1,7 |
| Brique de terre cuite pleine | 0,84 |
| Laine de verre standard | De 0,032 à 0,042 |
| Panneaux en bois | De 0,13 à 0,29 |
| – Ouate de cellulose- Liège expansé- Polystyrène expansé- Panneau de chanvre | 0,04 |
| Polyuréthane | De 0,024 à 0,04 |
| Laine de bois | 0,036 |
Plusieurs aides à la rénovation disponibles
L’État français encourage la rénovation des logements énergivores avec plusieurs aides financières et dispositifs. L’idée derrière ces mécanismes est de lutter contre les déperditions de chaleur dans les bâtiments construits avant 1974, soit les 2 tiers du parc immobilier national. Le Crédit d’impôt pour la transition énergétique (CITE) qui est devenu MaPrimeRénov’ en 2021 récompense l’isolation thermique. Vous avez par ailleurs droit à :
- l’éco-prêt à taux zéro,
- plusieurs aides locales,
- la prime énergie CEE…
Tous ces systèmes permettent de réaliser des économies sur le coût des travaux nécessaires à la réhabilitation de votre logement.
Comment bien choisir vos matériaux dans une zone climatique spécifique ?
Les départements de France, en vertu de l’annexe 1 de la RT 2012, sont classés en différentes zones climatiques. Le classement tient compte de la température en période hivernale. Nous distinguons les zones :
- H1 avec les départements du nord et de l’est au climat semi-continental,
- H2 pour les départements de l’ouest au climat océanique,
- H3 avec les territoires du pourtour méditerranéen.
Plus votre zone climatique est froide, plus vous avez des besoins énergétiques élevés. Vous devrez alors privilégier les matériaux aux coefficients thermiques les plus bas et ceux dont la résistance R est très élevée. Mettez l’accent sur les matériaux d’origine biosourcée avec une bonne densité pour obtenir des isolants avec une bonne conductivité et de l’inertie. Ces produits offrent par ailleurs une gestion optimale de l’hygrométrie et une faible diffusivité. Le bois (lambris, parquet), les enduits de finition et les enduits correcteurs thermiques sont parfaits si vous recherchez des revêtements qui diffusent peu le froid. Privilégiez cependant les baies ou les fenêtres en bois si vous avez besoin de menuiseries dont le cadre offre des performances thermiques intéressantes.
Sources des statistiques :
