L'isolation thermique du bâtiment est le processus de mise en œuvre de l'isolation thermique de l'enveloppe de tout ou partie d'un bâtiment, par l'intérieur ou l'extérieur. C'est un concept central de thermique du bâtiment. L'isolation a pour but de limiter les transferts de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur par interposition d'un matériau ayant la capacité de conduction la plus faible possible. Physiquement, la chaleur se propage d'un milieu chaud vers le milieu froid par conduction, rayonnement, et convection.
L'isolation thermique vise généralement à éviter le refroidissement des espaces intérieurs et des éléments structurels du bâtiment, mais peut aussi permettre d'éviter le réchauffement pendant l'été. L'isolation contribue à améliorer le confort thermique des utilisateurs du bâtiment. En effet, les déperditions thermiques du corps humain par rayonnement thermique dépendent de la température de surface des matériaux qui l’entourent. En hiver, une paroi maintenue chaude par l'isolation permet donc de limiter les pertes thermiques du corps par rayonnement. À l'inverser en été, une paroi maintenue fraiche permet d'augmenter ces mêmes pertes.
Les bâtiments, notamment les habitations mal isolées dites « passoires thermiques », sont la source d'un important gaspillage énergétique et d'émissions de gaz à effet de serre notables. Dans un nombre croissant de pays, des mesures visent à inciter à mieux isoler ces logements, ainsi que les bâtiments publics et tertiaires, ce qui contribue à la diminution de la précarité énergétique et à l'amélioration de la justice climatique. L'isolation thermique diminue la facture de chauffage, diminue la dépendance aux énergies fossiles et donc réduit les émissions de gaz à effet de serre, diminue la dépendance à l'énergie nucléaire, et donc réduit les déchets radioactifs. Les travaux d'isolation créent en outre des emplois locaux, au moins en partie financés par les économies de chauffage.
Histoire Les logements mal isolés, aussi appelés « passoires thermiques », sont des constructions datant en particulier des « Trente Glorieuses », après la Seconde Guerre mondiale, période de grande croissance économique. Il s'agit d'une époque où le prix de l'énergie était bas et où les enjeux environnementaux étaient inexistants..
En 1973, le premier choc pétrolier suscite dans les climats froids et tempérés, principalement dans les pays occidentaux, un nouveau type de construction où l'isolation thermique est systématiquement mieux adaptée. Sa mise en pratique impose de telles contraintes de construction que sa mise en œuvre n'est pas immédiatement rigoureusePhilippe Samyn, Pierre Loze, Devenir moderne?: entretiens sur l'art de construire, éditions Mardaga, 1999 (lire en ligne, sur Google Livres)..
Le protocole de Kyoto, signé en 1997, vise à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Les États se dotent de règlements devant améliorer la performance énergétique des bâtiments et diminuer leur dépendance aux énergies fossiles. La conception du bâti inclut théoriquement les enjeux thermiques tels que l'étanchéité à l'air, les équipements de chauffage et d'approvisionnement en eau chaude, la climatisation, la ventilation, ainsi que la compacité et l'orientation du bâtiment, les systèmes solaires passifs et les protections solaires, l'éclairage naturel, etc. La paroi et la structure deviennent des objets de haute technicité.
Situation du parc immobilier et programmes de rénovation En Europe
Les passoires thermiques sont source d'un énorme gaspillage financier et d'injustice sociale et écologique. On a estimé en 2019 que de logements dans l'Union européenne ( d'habitants) devraient être thermiquement réhabilités, au profit de la santé publique, d'un confort amélioré, d'émissions moindres de gaz à effet de serre et de l'emploi..
En France Début 2013, Cécile Duflot (ministre de l'Environnement) estimait que la rénovation thermique pourrait induire la création de ( directs, et indirects) ; la transition énergétique implique alors , visant l'efficacité énergétique de par an avant la fin du quinquennat, avec l'aide du PTZ et en attendant la création d'un Bati-actu & AFP, Rénovation thermique : pourraient être créés dans le bâtiment, 8 janvier 2013.. En 2013, le programme Habiter mieux de l'Agence nationale de l'habitat (Anah) a élargi ses critères d'aides à la rénovation thermique ; sept millions de ménages deviennent éligibles, contre trois millions avant 2013 et l'aide passe à 50 % des travaux au maximum contre 20 à 35 % antérieurement, pouvant en outre être complétée par une prime d'État (augmentée pour deux ans de pour atteindre ). Ainsi, ces ménages pourront trouver une aide correspondant à 60 à 100 % du montant des travaux selon l'Anah. (35 % du montant des travaux, et une prime d'État de ) si l'économie d'énergie atteint 35 % au moins et si le loyer est conventionné sur neuf ansSophie Fabrégeat, Rénovation thermique : le nombre de ménages éligibles aux aides de l'Anah est doublé, Actu-Environnement, 10 avril 2013..
Le siège de l'ADEME à Angers est le premier bâtiment tertiaire labellisé bâtiment basse consommation..
Mi 2019, malgré un plan de rénovation énergétique des bâtiments, l'objectif des rénovés/an est loin d'être atteint. Un projet de loi énergie-climat veut décourager la location des passoires thermiques (logements notés F ou G) via la consigne d’une partie (5 % au moins) du produit de la vente, supposée inciter l'acquéreur à financer des travaux de rénovation énergétique, mais dans un premier temps uniquement à partir de 2021, expérimentale pour deux ans, et seulement dans les zones tendues (limitation dénoncée par la Fondation Nicolas Hulot). Un plafond de consommation d'énergie pourrait être inscrit dans les critères de logements décents. Un groupe d'ONG dont la Fondation Nicolas Hulot, le Terra Nova, le syndicat CFDT, la Fondation Abbé Pierre et le Secours Catholique demandent des actions plus ambitieuses contre les passoires thermiques. .
En France, l'isolation des nouveaux logements est obligatoire, moyen efficace de réduire les dépenses de chauffage et de climatisation tout en améliorant le confort. Elle est encouragée par les pouvoirs publics, par exemple par le programme Isolto de la région Nord-Pas-de-Calais. et plus généralement par le dispositif national MaPrimeRénov' et primes énergie.
La réglementation thermique française impose depuis 2012 à tout bâtiment construit ou rénové d'obtenir des indices d'isolation et d'étanchéité élevés et d'humidité bas. Le diagnostic de performance énergétique (DPE). ainsi que l'audit énergétique sont des études thermiques réglementaires visant à aider les particuliers à évaluer la classe énergétique d'un bien, que ce soit dans le cadre d'une acquisition, de sa location ou d'un projet de rénovation énergétique visant à en améliorer la consommation d'énergie primaire. gauche|vignette|Indice DPE d'un bâtiment. Une expertise thermique indique la qualité d'isolation d'une maisonL’évaluation thermique (ou diagnostic énergétique), sur energissime.fr (consulté le 23 janvier 2017).. Elle permet aussi de juger quelles solutions sont les plus adaptées afin d'améliorer les performances énergétiques et quelle est la rentabilité visée par ces changements.
Selon Vincent Viguié, chercheur au Centre international de recherche sur l'environnement et le développement, le type de logement présent à la campagne (maisons individuelles plus grandes et généralement moins bien isolées) explique que les ménages y consomment 50 % plus d'énergie de chauffage. De manière générale, la densité d'habitations supérieure en villes permet aux citadins d'émettre deux fois moins de gaz à effet de serre que la moyenne, en France comme dans les pays voisins citant notamment ..
Le , en France, dans le cadre du « plan Bâtiment durable » et du « Plan de sobriété », le gouvernement annonce un décret « thermostats et calorifugeage » qui devrait imposer que ...
Gestion de l'humidité intérieure et ventilation À proximité d'un mur non isolé, la température chute brutalement et l'air à cette température condense une partie de la vapeur d'eau qu'il contient (l'air chaud peut en effet contenir plus de vapeur d'eau que l'air froid). Cette condensation sous forme de gouttelettes est source d'humidité. Augmenter la température des surfaces intérieures des parois par l'isolation évite que l'air ne se condense. Toutefois, l'isolation implique que cette humidité soit gérée de manière stricte : les ponts thermiques sont à proscrire. Ils déplacent en un point ce qu'une paroi non isolée réalisait sur toute sa surface : l'humidité se condense et peut cette fois être la cause de dégâts importants ; l'humidité, traversant le mur (dans le cas d'une isolation par l'extérieur), peut trouver à se condenser, à son point de rosée, à l'intérieur de l'isolant, ce qui peut provoquer sa destruction. La mise en œuvre d'un isolant non compatible avec l’humidité (laine de verre, roche, polystyrène…) doit ainsi s'accompagner de la pose de membranes pare-vapeur continues, qui évitent tout contact de l'isolant avec cette humidité. Dans le cas d’un isolant naturel (laine de mouton, paille, chanvre, liège…), la vapeur d’eau traverse généralement la partie sans causer de dégât et permet de s’affranchir et de la membrane pare-vapeur et de tout système de ventilation mécanique ; des propriétés hygroscopiques permettent en outre de réguler l'humidité de la pièce, tandis que l'imputrescibilité évite au matériau de se dégrader lorsqu'il absorbe cette humidité.. ; la mise en place d'une ventilation naturelle ou mécanique est obligatoire pour éliminer toute humidité excédentaire.
Conséquences Généralement, dans les murs en contact avec l'extérieur, un isolant est placé entre une couche intérieure qui peut être porteuse et une couche extérieure qui sert de parement. C'est une aberration technologique que ne manqueront pas de souligner certains ingénieurs: les deux couches de matériaux subissent des dilatations thermiques différentes, ce qui mène éventuellement à la fissuration des parois.
Les couches situées au-delà de l'isolant vers l'extérieur deviennent à la limite superfluesManfred Hegger, Volker Auch-Schwelk, Matthias Fuchs, Construire : atlas des matériaux, PPUR Presses polytechniques, 2009 (lire en ligne, sur Google Livres). en termes d'isolation et de sécurité d'usage tout du moins. Hormis le cas des enduits qui s'appliquent sur l'isolant, elles démultiplient les fixations et les agrafes.
Pour les bâtiments isolés qui s'appliquent à perpétuer une esthétique héritée du passé, dans l'utilisation d'une lame de pierre de faible épaisseur placée en parement, les éléments d'ornementation (corniche, bandeau, pilastre, etc.) augmentent les sources de problèmes, d'étanchéité notamment et le coût du mètre carré de façade. Conséquence : dans certains bâtiments, la peau extérieure devient lisse. Pour répondre à cette nouvelle gageure de l'isolation, l'industrie a fabriqué de nouveaux produits : plaques de pierre de d'épaisseur, méthodes constructives d'assemblage avec des parements de d'épaisseur, etc.. D'autres matériaux sont envisagés comme solution de bardage. Le bois employé en bardage extérieur pourrait être une solution performante, de même que le verre ou les panneaux de fibre ciment.
Principes d'isolation des murs
Il existe trois principes pour réaliser l’isolation thermique d’un mur.
Isolation intérieure et cloisons de doublage vignette|Mise en place d'un isolant dans une double cloison.