Pourquoi en été sous les toits il fait trop chaud ? A cause d’un mauvais déphasage thermique!

L’isolation thermique revêt une importance capitale lors de la conception ainsi que de la rénovation d’un édifice, et cela s’applique tout particulièrement dans le monde des bâtiments. En effet, en plus de réduire drastiquement les coûts de chauffage, elle permet de prévenir les problèmes de surchauffe au sein de l’habitat, créant ainsi un environnement des plus agréables pour les résidents.

Cependant, pour garantir une installation véritablement performante, il est crucial de tenir compte du concept de déphasage thermique lors de la sélection des matériaux isolants.

En adoptant le déphasage thermique comme indicateur essentiel, nous avons la capacité non seulement d’améliorer le confort thermique des constructions, mais également d’optimiser leur rendement énergétique. Pour entamer cette démarche, il convient de tout d’abord approfondir notre compréhension du déphasage thermique et de son influence sur notre bien-être au quotidien.

Qu’est-ce que le déphasage thermique ?

Le déphasage thermique se réfère à la capacité d’un matériau à gérer les transferts de chaleur par rayonnement.

En d’autres termes, il représente le laps de temps nécessaire à la chaleur pour traverser le matériau isolant avant de se diffuser à l’intérieur de l’habitat.

À titre d’exemple, un déphasage thermique de 6 heures signifie que le pic de chaleur prendra 6 heures pour pénétrer à l’intérieur de la paroi.

Cet indicateur joue un rôle essentiel, car c’est le déphasage thermique qui garantit votre confort pendant l’été en maintenant une température agréable à l’intérieur de votre domicile, particulièrement lors de fluctuations de chaleur importantes.

Plus le déphasage est élevé, plus l’isolation atténue les variations de température dans l’habitat. Idéalement, le déphasage visé est de 12 heures.

La chaleur, considérablement atténuée, entre dans la résidence lorsque les températures extérieures sont fraîches et qu’il est possible d’aérer les pièces.

Voici la formule allégé permettant de calculer le déphasage thermique:

Déphasage exprimé en Heure = (1,38 x e) / √D

Le déphasage thermique est un paramètre systématiquement mentionné dans la fiche technique des matériaux isolants. Le calcul de cet indicateur repose sur plusieurs facteurs :

L’épaisseur (e) en mètre
La densité (kg/m3)
La conductivité thermique (W/m.°C)
La chaleur spécifique (Wh/kg.°C)
La diffusivité (D)

Voici la formule complète pour les experts:

$Déphasage thermique (h) = 4 \times π \times k d ^{2} \times ρ \times c \times l n ( e )$

$d$ : épaisseur du matériau isolant (en mètres)
: densité du matériau isolant (en kg/m³)
: chaleur spécifique du matériau isolant (en J/kg·°C)
: coefficient d’effusivité du matériau isolant (en √(s·m²/°C))
: conductivité thermique du matériau isolant (en W/m·°C)
: fonction logarithme népérien (base e)
: constante pi (environ 3.14159)

L’importance du déphasage thermique dans les isolants biosourcés et reçyclable

Le déphasage thermique joue un rôle fondamental pour obtenir une isolation thermique de qualité. C’est notamment grâce à cet indicateur que les isolants biosourcés démontrent d’excellentes performances thermiques.

Ainsi, les isolants naturels souples ou rigides (utilisés pour l’isolation des façades et le sarking) incluent :

La fibre de bois (Isonat Plus 55 flex, Duoprotect) : véritable vedette de l’isolation thermique, elle est utilisée à l’extérieur (isolation des façades, sarking) et à l’intérieur (doublage des murs). Cet isolant biosourcé affiche un excellent déphasage thermique. Sa densité varie entre 40 et 180 kg/m3 en panneau rigide, notamment pour l’isolation de la toiture. En plus d’être écologique, la fibre de bois agit positivement sur l’isolation acoustique de l’édifice.
Des panneaux souples en coton et fibres végétales biosourcées, tels que le panneau isolant Isovegetal fabriqué à partir de coton recyclé, associé au jute et au lin. Ce matériau écologique est idéal en doublage sur ossature bois ou métallique grâce à sa flexibilité. Il est utilisé dans les combles aménagés, l’isolation extérieure, sur les maisons à ossature bois, etc. Il constitue un excellent compromis en termes de déphasage, de souplesse et de coût.
La laine de coton mélangée, notamment le Cotonwool, qui offre une alternative véritable à la laine minérale. Elle est employée pour le doublage intérieur des murs dans la construction neuve et la rénovation énergétique.
La ouate de cellulose, avec l’isolant thermo-acoustique Univercell+, adaptée au soufflage dans les combles perdus, à l’insufflation des caissons de murs ou de toiture, au flocage humide des murs, etc.
La laine de mouton, un matériau naturel en vrac et écologique, adapté à l’isolation de toiture en raison de sa légèreté et de sa facilité de manipulation.
La bille de graphite, avec l’isolant en vrac de la marque Billegraphite, c’est un matériau expansé à la vapeur d’eau fabriqué en Auvergne, 100% recyclable, sa fabrication est composé d’un plastifiant qui provient en partie de bouteille plastique recerclé et le graphite (carbonne) et lui aussi récupéré, le produit est utilisable dans toutes les lames d’air du bâtiment, il ne contient pas de poussières, il est insensible à l’eau, ne peut pas se tasser dans le temps. Il peut en sous toiture se mixer avec la laine de bois ou végétal pour mixer les performance et ainsi diminuer l’épaisseur total (voir video)

L’isolation écologique comprend également des matériaux recyclés, à l’image de l’Isopol’R, fabriqué à partir de fibres de polyester recyclées. Ce matériau recyclable, léger, non toxique et à faible empreinte carbone, convient parfaitement aux projets de rénovation énergétique.

Voici la synthèse rapide des matériaux isolants offrant un déphasage thermique considérable :