Le maintien d'une température confortable dans les espaces de vie et de travail représente une part importante de la consommation énergétique finale de nos bâtiments.
Les matériaux et les structures qui assurent l'isolation thermique pendant tout le cycle de vie d'un bâtiment sont préférables aux solutions plus gourmandes en énergie et en ressources et doivent donc être intégrés dans les solutions de construction écologique.
La construction écologique signifie également améliorer les normes de confort
À mesure que les conditions météorologiques extrêmes et les fluctuations de température deviennent plus fréquentes, les gens ont de plus en plus besoin d'améliorer les normes de confort dans leurs maisons. Pour y parvenir, l'isolation thermique joue un rôle crucial. L'isolation des maisons offre non seulement un confort, mais contribue également à réduire la consommation d'énergie, ce qui en fait une solution essentielle dans le contexte du changement climatique.
La plupart des gens en dehors de cette ville ne connaissent pas de températures aussi extrêmes. Néanmoins, le changement de saison nous oblige à nous adapter, que ce soit en changeant de vêtements ou en allumant le chauffage ou la climatisation, afin de nous sentir à l'aise dans notre environnement.
Le défi du confort thermique
Le confort thermique est de plus en plus difficile à atteindre. Le changement climatique a augmenté la fréquence des températures extrêmes. Dans le même temps, les zones tropicales sont de plus en plus urbanisées et devraient accueillir 50 % de la population mondiale d'ici 20501.
En Europe, au moins 10 % des ménages ne sont pas en mesure de chauffer leur logement en hiver, tandis que 20 % ont du mal à le rafraîchir en été2. Avec le changement climatique, la probabilité de nouvelles vagues de chaleur comme celle qui a touché l'Europe en 2003 a doublé, ce qui accentue la pression sur ces ménages.
Examinons les faits
Le confort thermique modifie notre comportement
Santé mentale
Un environnement inconfortable peut avoir un effet important sur notre santé mentale, par exemple en perturbant la qualité de notre sommeil et en augmentant notre niveau de stress et d'anxiété (3).
Productivité au travail
Plus de 100 études ont établi un lien entre le confort thermique et la productivité (4). Une différence de seulement 1 °C peut réduire la productivité de près de 2 % (5). On observe le même phénomène dans les écoles, où les résultats scolaires s'améliorent de 4 % dans les salles de classe jugées confortables (6).
Bien-être
Le confort thermique est considéré comme plus important que le confort visuel et acoustique par les occupants des bâtiments (7) et a une grande influence sur la satisfaction globale à l'égard de tout environnement intérieur (8).
Solutions anciennes et nouvelles
Depuis longtemps, l'humanité cherche des moyens de rendre ses habitations thermiquement confortables, en utilisant des matériaux locaux aux propriétés isolantes ou en adaptant les caractéristiques architecturales aux conditions extérieures.
Les murs épais en pierre que l'on trouve encore dans de nombreux bâtiments anciens s'expliquent par le terme de « transmission thermique périodique ». Ce terme mesure l'écart de temps entre les températures maximales extérieures et intérieures. De bons matériaux isolants devraient permettre d'atteindre un écart de huit à dix heures.
En Méditerranée, les maisons avec patio, de l'Andalousie à l'Algérie, permettent une circulation d'air frais. L'adobe, utilisé dans les constructions sur tous les continents, a été choisi parce qu'il peut retenir la chaleur pendant la journée afin d'offrir des températures plus chaudes pendant la nuit.
Mais au cours du siècle dernier, on s'est tourné vers des méthodes mécaniques telles que le chauffage, la ventilation et la climatisation, ce qui a encore accentué les effets négatifs sur le climat.
Vers une régulation thermique plus durable
Au lieu de compter sur la climatisation, nous devrions nous intéresser à d'autres techniques de construction et faire de l'isolation thermique notre priorité absolue.
L'ETICS (système composite d'isolation thermique par l'extérieur) est une solution d'isolation thermique basée sur des panneaux dont les matériaux les plus courants sont le polystyrène, la laine minérale et le liège.
Les façades ventilées sont une autre méthode de construction qui consiste à créer une séparation physique entre l'extérieur de la façade et le mur intérieur du bâtiment, dans laquelle la laine minérale est également couramment utilisée.
Lorsque la façade des bâtiments est protégée par des lois de préservation, les interventions extérieures ne peuvent pas être réalisées. Il faut alors travailler sur la face interne des murs avec des systèmes purement minéraux qui peuvent également s'adapter aux irrégularités de la surface de pose.
IMCD et le confort thermique
Dans l'espoir de contribuer à rendre les intérieurs plus confortables tout en réduisant la consommation d'énergie et de ressources, IMCD s'efforce de trouver de nouvelles solutions pour l'isolation thermique.
Nos experts expliquent :
Francesco Tacchini, International Product Manager IMCD Italy
Pourquoi l'isolation thermique est-elle un sujet important pour IMCD ?
L'isolation thermique est un sujet qui tient à cœur à IMCD, car elle contribue à réduire les émissions de CO2 et donc à lutter contre le changement climatique. L'isolation thermique contribue également à rendre les intérieurs plus agréables, ce qui a un impact direct sur le bien-être des consommateurs finaux.
Comment améliorer l'isolation thermique ?
Notre projet le plus récent est une nouvelle poudre ou un nouveau grain d'aérogel de silice amorphe composé de 5 % de SiO2 et de 95 % d'air. La faible teneur en silice permet d'économiser des ressources et constitue une bonne nouvelle pour des marchés tels que l'Asie-Pacifique, où cette matière première se raréfie.
L'aérogel agit comme un isolant, la chaleur étant piégée dans ses nanopores. L'utilisation d'une simple peinture thermique ne suffit pas pour obtenir les résultats souhaités. Nous avons donc dû créer un système à trois composants (enduit minéral épais, finition minérale (couche de finition) et peinture décorative thermique) qui peut être déployé pour obtenir la meilleure isolation thermique possible.
Ce matériau est extrêmement léger (75 kg/m3), hydrophobe et présente une conductivité thermique (lambda) de 0,013 W/m K, ce qui en fait l'un des plus isolants du marché. La conductivité thermique (lambda) de la peinture diminue lorsque la teneur en aérogel augmente. Plus la conductivité est faible, meilleure est l'isolation. Dans ce cas, les meilleurs résultats – la meilleure isolation thermique ou la conductivité thermique la plus faible – sont obtenus avec 6,4 % d'aérogel.
Si nous voulons améliorer l'isolation thermique d'une maison sans en modifier l'extérieur, nous devons nous tourner vers d'autres solutions. Nous développons un enduit qui a un lambda de 0,04 W/m K. Cela signifie que nous pourrions obtenir des propriétés d'isolation thermique similaires à celles des panneaux d'isolation thermique les plus populaires utilisés dans les ETICS sans avoir une couche protectrice épaisse à l'intérieur.
Quels sont les défis auxquels sont confrontés les clients lors de la création de produits d'isolation thermique ?
L'utilisation d'une telle formulation dans une peinture décorative ainsi que dans un mortier prémélangé sec (enduit et finition minérale) est particulièrement compliquée en raison de la nature hydrophobe du matériau, ce qui rend la dispersion dans l'eau difficile.
Le choix correct de tous les composants de la formule et, dans le cas des peintures, le processus de mélange, sont essentiels pour obtenir le résultat souhaité.
IMCD déploie des efforts importants en termes de tests et de ressources pour permettre à ses clients de démarrer le développement de toute formule à partir d'une base solide, répondant ainsi plus rapidement à leurs besoins.
Références
1 Urban Climate
2 Agence européenne pour l'Environnement
3 Journal of Environmental and Public Health
4 Buildings
5 Intelligent Buildings International
6 World Green Building Council
7 Building and Environment
8 UC Berkeley Envelope Systems