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RÉSUMÉ
Le secteur de l’isolation thermique a considérablement progressé ces dernières années depuis la mise en place des politiques d’économie d’énergie. La recherche en la matière tente ainsi de progresser avec une meilleure connaissance des matériaux et des phénomènes physiques en jeu. Cet article fait le point sur la caractérisation morphologique des isolants utilisés à température ambiante, en passant en revue leurs propriétés : porosité, surface volumique, perméabilité, facteur d’anisotropie.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Catherine LANGLAIS : Ingénieur civil des mines - Directrice générale, Saint-Gobain Recherche - Ancien Chef de Service à ISOVER Saint-Gobain - Centre de recherches industrielles de Rantigny
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Sorïn KLARSFELD : Docteur de l’Université de Paris - Ancien chef de laboratoire à Saint-Gobain Recherche
INTRODUCTION
Depuis les années 1970, tous les pays industrialisés poursuivent une politique d’économie d’énergie, ce qui a provoqué un développement considérable du secteur de l’isolation thermique. Ce développement s’est manifesté avec vigueur dans le domaine de la normalisation internationale (ISO, CEN) et nationale (AFNOR), ce qui a favorisé l’élaboration de nombreuses réglementations, de plus en plus rigoureuses, et la mise en place de la certification ACERMI en France.
Le domaine de la recherche fondamentale et industrielle a subi aussi, et en parallèle, une croissance importante pour une meilleure compréhension des phénomènes physiques de base, une amélioration des isolants existants, une recherche de nouveaux isolants et de nouvelles applications. Enfin, les moyens métrologiques pour une caractérisation plus précise et plus large des matériaux isolants (propriétés thermophysiques et mécaniques, résistances au feu et au vieillissement, etc.) ont été améliorés afin de leur assurer une garantie qualité.
À une isolation thermique, on peut associer un matériau, un produit ou un système isolant. Cet article sera consacré en priorité aux matériaux isolants, à leur fonctionnement et à leur caractérisation thermophysique.
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Caractérisation morphologique des isolants1. Définitions et domaine d’application
1.1 Définitions
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Les termes ci-après mentionnés ont été repris d’après les normes ISO, CEN, NF références [1] à [20].
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Isolation thermique : terme générique utilisé pour décrire le processus de réduction du transfert de chaleur au travers d’un système, ou pour décrire le composant ou système qui est performant pour cette fonction.
L’isolation thermique peut être réalisée à l’aide d’un matériau, d’un produit ou d’un système isolant.
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Matériau isolant thermique : substance ou mélange de substances dont les propriétés d’isolation résultent de sa nature chimique et/ou de sa structure physique.
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Produit isolant thermique : matériau d’isolation thermique prêt à l’emploi y compris parements ou enduits.
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Système d’isolation thermique : association de deux ou plusieurs composants dont l’un au moins est un produit ou un matériau isolant. La performance du système est la performance de l’ensemble.
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Isolant thermique : matériau, produit ou système qui réduit par sa présence le transfert de chaleur à travers la paroi sur, ou dans, laquelle il est placé. Il est caractérisé par sa résistance thermique (exprimée en m2 · K · W –1)
Des limites quantitatives ne peuvent être établies qu’à condition de définir les applications. Par convention, on considère qu’un matériau, produit ou système destiné au secteur du bâtiment, peut être défini comme isolant thermique si le rapport de son épaisseur à sa résistance thermique est au plus égal à 0,065 W · m–1 · K–1 et si sa résistance thermique est au moins égale à 0,5 m2 · K · W –1 (ces valeurs sont considérées à la température de 10 oC et sur des matériaux en état sec).
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Résistance thermique, R (m2 · K · W –1) : quotient de la différence...
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ANNEXES
1.1 Le marché de l’isolation thermique
Le volume total du marché de l’isolation thermique représente environ 17 millions de mètres cubes par an.
Le tableau représente la répartition par familles de produits en pourcentage par rapport au volume total.
HAUT DE PAGE
* - NF P75-101. – Isolants thermiques destinés au bâtiment. Définition (1983).
* - EN ISO 9229. – Isolation thermique. Matériaux, produits et systèmes. Vocabulaire (1997).
* - NF EN 13172. – Produits isolants thermiques. Évaluation de la conformité (2002).
* - NF ENV 13005. – Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (1999).
* - NF X 02-204. – Grandeurs et unités. Thermique (1993).
*...
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