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Les isolants réfléchissants : comprendre leur utilisation et leurs limites

Plusieurs fabricants incorporent une mince couche d'aluminium à leurs produits d'isolation, ce qui leur confère des vertus de pare-vapeur. Comment doit-on les utiliser pour tirer profit de leur plein potentiel isolant ? Lisez la suite pour bien comprendre les « couches réfléchissantes » …


Pourquoi une couche aluminisée ?

Tous les matériaux émettent de l’énergie sous forme de radiation, en vertu de leur température. Plus un objet est chaud, plus il rayonne de l’énergie, laquelle est alors transmise dans le vide (ou dans l’air), sans contact direct préalable avec un autre objet. Mais pour une température donnée, certains matériaux émettent davantage que d’autres. En particulier, les métaux polis sont de mauvais émetteurs. La facilité pour un objet de transmettre de l’énergie sous forme de radiation est mesurée par une propriété qu’on appelle « émissivité », généralement noté ε. Un parfait émetteur aurait une valeur de 1 alors qu’un émetteur nul (un parfait réflecteur) aurait une valeur de  ε = 0. Ainsi, une pellicule d’aluminium poli aurait une émissivité ε se situant entre 0,04 et 0,06, faisant de ce matériau une excellente barrière à la transmission de chaleur par radiation.

Aluminium
© Jurii, Creative Commons.

Comment utiliser une surface réfléchissante ?

Une surface faible émissivité–aussi appelée « low-e » de l’expression anglophone–ne peut fonctionner comme il se doit que si elle est tournée vers un espace vide. Il faut donc par exemple créer un espace d’air dans un mur à l’aide de fourrure et installer la surface polie (réfléchissante) du côté de l’espace d’air. Les dépôts de poussière viendront cependant réduire l’efficacité de la barrière radiative, le cas échéant. Il importe donc de s’assurer que la poussière et autres saletés ne viennent pas perturber l’efficacité de la membrane réfléchissante. Par exemple, si une membrane réfléchissante est installée dans un toit, il vaudrait mieux qu’elle soit tournée vers le bas plutôt que vers le haut puisque dans le second cas, les dépôts de poussière véhiculée par la ventilation réduira progressivement l’efficacité de la pellicule.

Méfiez-vous de certaines affirmations exagérées de fabricants qui annoncent des valeurs isolantes irréalistes pour les pellicules faible émissivité, particulièrement pour des applications où un espace d’air n’est pas possible, par exemple sous la dalle. La valeur R d’une pellicule d’aluminium sans espace d’air est carrément nulle.

Avantages de l’usage de pellicules low-e

Lorsqu’on veut assurer une grande imperméabilité à l’humidité, il est astucieux de créer une lame d’air d’une épaisseur suffisante (38 mm ou 1½") à l’aide de fourrure horizontale afin de passer les fils électriques derrière le gypse sans percer le pare-vapeur. Comme une surface alumisée est également très performante pour diminuer la diffusion de vapeur (< 0,17 perm), il est doublement bénéfique de sélectionner ce matériau comme pare-vapeur puisqu’il ajoute aussi un facteur isolant intéressant. En effet, une lame d’air de 38 mm (1½") créée à l’aide d’une fourrure de 38 mm d’épaisseur par 64 mm (2½") de largeur et posée à entraxe de 600 mm (24") aura une résistance thermique d’environ R1, principalement due aux courants convectifs. La même lame d’air combinée à une surface faible émissivité de ε = 0,05 aura quant à elle une résistance d’environ R2,5. Le simple ajout de cette petite pellicule réfléchissante ajoute donc une résistance de R1,5 !

Notez que bien que cette utilisation est intéressante, la valeur isolante reste très faible somme toute. Ce produit n’est donc utile que s’il est ajouté à un complexe isolant déjà existant !

Prenez note : Lorsque vous cherchez un produit incorporant une pellicule alumisée, tel un panneau de contreventement, il est probable que le manufacturier incorpore la valeur isolante de l’air dans sa valeur de performance isolante. Si un produit incorpore une pellicule low-e à un isolant et clame une valeur isolante totale de R5, il est possible que la valeur de l’isolant en soi ne soit que de R2,5 environ. Il ne faut donc pas ajouter la valeur isolante du système « pellicule d'aluminium + couche d’air » à celle donnée pour le produit mais plutôt considérer le produit et la couche d’air comme une seule composante.

 

L’image qui suit montre deux exemples de composition de mur : le mur de gauche représente un assemblage sans pellicule à faible émissivité (ε ≈ 0,9) alors que le mur de droite incorpore une pellicule « low-e » (ε ≈ 0,04) faisant face à un espace d’air établissant une barrière à la transmission de chaleur par radiation.

Comparaison entre un mur avec et un mur sans pellicule low-e
Comparaison entre deux assemblages avec et sans pellicule réfléchissante. © RBQ, avec modifications par Écohabitation.

 

Note : Le calcul de la résistance de la couche d’air inclus la valeur isolante de la fourrure en parallèle avec l’air (84% air, 16% fourrure en prenant une valeur de conductivité du bois de 0,13 W/m²·K)

La peinture "isolante"

Aucune peinture ne peut être qualifiée d’isolante. Pour illustrer ce propos, rien ne vaut une petite histoire, reprise de cet article (en anglais) :

« C’est donc l’histoire de M. Alton King, distributeur d’une peinture "isolante" nommée Super Therm. La publicité pour ce produit affirmait qu’une couche de peinture équivalait à 6 pouces de fibre de verre, c'est-à-dire R-19.

M. King se lance dans la construction de la maison de ses rêves en 2001, une maison de 7291 pi² (677 m²) pour laquelle il embauche un entrepreneur qui sous-traite le système de chauffage et de climatisation à une entreprise tierce. Ce système a été dimensionné pour une isolation classique, telle que spécifié dans les plans.

En 2003, les travaux avançant bien, M. Alton King, entièrement convaincu de son produit, décide de remplacer l’isolation traditionnelle initialement prévue par la fameuse peinture isolante Super Therm. L’entrepreneur déconseille fortement cette idée, mais devant la détermination de son client il cède, en lui faisant signer une décharge de responsabilité. M. King prend donc la direction des travaux en faisant poser plusieurs couches de Super Therm sur toutes les parois de sa maison. M. King affirma alors que la résistance thermique avec cette peinture atteindrait R-19 pour les murs et R-38 pour les plafonds, alors que les valeurs réelles sont respectivement de R-2,9 et R-1,7.

Convaincu de son produit, M. King tenta de faire certifier sa maison Energy Star, ce qui lui fut refusé, évidemment. Il commença à éprouver de sérieux problèmes de confort d’été et d’hiver dans sa maison : en effet, par une température extérieure de 2°C, la température intérieure se situait entre 10 et 15°C seulement. Il jeta donc la responsabilité sur la société ayant réalisé le système de chauffage et de climatisation, qu’il traîna en justice. Une expertise donna raison à la société en charge de ces travaux et démontra que l’absence d’isolation de la maison de M. King était la cause de cet inconfort, le système de chauffage et de climatisation n’étant pas assez puissant pour assurer sa fonction dans une telle maison.

Depuis, M. King a réglé ce problème en construisant une extension, cette fois-ci isolée, et en faisant changer l’ancienne fournaise par une beaucoup plus puissante pour compenser l’absence d’isolation ! Les factures doivent être salées… »

(Traduction libre Écohabitation)

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