Qu’est-ce que la résistance ou conductivité thermique ? Comprendre les enjeux des coefficients thermiques
La conductivité thermique : définition
La conductivité thermique d’un matériau traduit sa capacité à transmettre la chaleur par conduction. Sa valeur est exprimée en lambda (λ). Plus la valeur est faible, plus le matériau est considéré comme un bon isolant. Avant de se lancer dans un projet d’isolation thermique de tuyauterie industrielle ou autres, le choix du matériau isolant est un critère clé pour réduire considérablement les déperditions d’énergie.
La conductivité thermique d’un matériau dépend de plusieurs facteurs. D’abord sa densité : plus il est léger, plus il est isolant. Sa température : plus il est « chaud », plus il est conducteur. Enfin, sa teneur en eau : plus il est humide, plus il est conducteur.
La résistance thermique : un indicateur de performance sur l’isolation thermique
Pour calculer la résistance thermique d’un matériau, la valeur R, exprimée K/W (Kelvin par Watt) et indiquée au m², il faut diviser l’épaisseur du matériau (exprimée en mètre) par la valeur lambda (le coefficient de transmission thermique, comme expliqué ci-dessus). Une conductivité thermique importante peut être compensée en installant une couche plus épaisse d’isolant. Par exemple, la valeur lambda de la laine de verre s’établit en moyenne autour de 0,035 W/m.K. Ce matériau a une conductivité thermique plus faible que l’ouate de cellulose, par exemple, qui se situe 0,037 à 0,040. Autrement dit, la laine de verre laisse moins passer la chaleur. Il est cependant possible de renforcer la performance isolante de l’ouate en doublant son épaisseur.
Le coefficient de transmission thermique pour votre isolant
Le coefficient U, exprimé en W/m². K, correspond aux déperditions thermiques d’une paroi. Il représente l’inverse de la résistance thermique R total de la paroi et indique la capacité de la paroi à laisser s’échapper la chaleur vers l’extérieur. Plus le coefficient U d’une paroi est faible, plus cette paroi est isolante. Il existe un large choix d’isolants : les isolants minéraux (laine de roche ou de verre), synthétiques (polystyrènes et polyuréthane), naturels (laine de mouton, fibres de bois, de lin…), les isolants intégrés comme le coffrage. Quel que soit son type, le choix de l’isolant dépendra en premier lieu de la paroi sur laquelle on souhaite l’appliquer. Il est donc essentiel de connaître la déperdition thermique du matériau à isoler.
Quels sont les autres coefficients thermiques ?
La valeur RC s’applique pour les dispositifs intégrant plusieurs couches d’isolants, comme un mille-feuille. Si vous optez pour un produit à multiple matériaux isolants, il faudra considérer cette valeur en faisant la somme de toutes les valeurs R des matériaux intégrant le dispositif, afin de connaître la résistance thermique globale.
La valeur K est un autre coefficient thermique qui sert à indiquer le niveau d’isolation de l’ensemble d’une maison. Il ne s’attache donc pas à la performance thermique d’un matériau en particulier. Il sert à mesurer le niveau de transmission thermique entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment à travers le toit, le plancher, le vitrage et les murs. Plus la valeur K est faible, plus l’édifice est considéré comme bien isolée. Une habitation passive, par exemple, présente une valeur K qui varie entre k10 et k20. Ce coefficient isolation sert surtout dans le cas d’une construction neuve, où la loi impose une valeur inférieure ou égale à k45. Pour un logement, mais également pour l’industrie, limiter la déperdition de chaleur passe par le calorifugeage, ce procédé qui consiste à isoler les canalisations d’eau chaude. Le calorifugeage de tuyauterie industrielle permet de réduire drastiquement la consommation d’énergie.