1 - DÉFINITION DE L’ISOLATION THERMIQUE

2 - OBJECTIFS DE L’ISOLATION THERMIQUE

• 2.1 - Conserver l’énergie thermique
• 2.2 - Contrôler les températures de service
  Figure 1 - Chaîne de production et d’un gâteau de la biscuiterie BN
• 2.3 - Protéger contre le gel, le givre ou la condensation
• 2.4 - Protéger les personnes
  Figure 2 - Températures limites de brûlures de la peau en fonction de la durée de contact
• 2.5 - Protéger contre les incendies
• 2.6 - Limiter les bruits

3 - ASPECTS RÉGLEMENTAIRES ET ENVIRONNEMENTAUX

• 3.1 - Caractérisation et méthodes de calcul d’isolation thermique
• 3.2 - Spécifications techniques des matériaux isolants
• 3.3 - Sécurité des personnes : risque de brûlure
• 3.4 - Comportement au feu des matériaux isolants
• 3.5 - Aspects environnementaux
  Figure 3 - Cycle de vie d’un matériau isolant Figure 4 - Limitations des émissions de GES grâce à l’isolation thermique

4 - MÉCANISMES DE TRANSFERT DE CHALEUR

• 4.1 - Notions de base du transfert de chaleur
  Figure 5 - Transfert de chaleur à travers une paroi plane
• 4.2 - Conduction
  Figure 6 - Barreau métallique chauffé dans un four Figure 7 - Transfert de chaleur par conduction dans un barreau métallique
• 4.3 - Convection
  Figure 8 - Récipient rempli d’eau mis en ébullition (vaporisation) Figure 9 - Simulation en 2 dimensions de la répartition des températures de l’air dans un local chauffé par un radiateur situé à droite (phénomène de convection naturelle) (logiciel Fluent ANSYS)
• 4.4 - Rayonnement
  Figure 10 - Différents phénomènes associés au transfert thermique par rayonnement
• 4.5 - Particularités du transfert de chaleur dans les solides
  Figure 11 - Propriétés d’un milieu homogène Figure 12 - Propriétés d’un milieu isotrope Figure 13 - Évolution de température en fonction du temps pour un matériau multicouche soumis à une impulsion de flux Figure 14 - Composition d’un milieu poreux
• 4.6 - Particularités du transfert de chaleur dans les (liquides) fluides
  Figure 15 - Chaleurs sensibles et latentes dans le cas de l’échauffement d’eau pure à pression atmosphérique en phase solide puis liquide et vapeur
• 4.7 - Particularités du transfert de chaleur dans les gaz
• 4.8 - Différents régimes de transfert de chaleur
  Figure 16 - Évolution de la température en fonction du temps Figure 17 - Représentation en 3 dimensions du champ des températures en fonction du temps et de la position sur le barreau (méthode numérique des éléments finis) Figure 18 - Exemple d’Évolution en régime périodique établi de la température (cycle jour/nuit)
• 4.9 - Ordres de grandeur et chiffres clés du transfert de chaleur

5 - DIFFÉRENTES MÉTHODES D’ISOLATION THERMIQUE

• 5.1 - Isolation par l’extérieur
  Figure 19 - Principe d’une isolation intérieure et extérieure [10] Figure 20 - Variation du coefficient de transmission surfacique globale en fonction de l’épaisseur de l’isolant (béton de granulats courants sans baie) [10] Figure 21 - Techniques d’isolation par l’extérieur
• 5.2 - Isolation dynamique
  Figure 22 - Principe de l’isolation perméodynamique Figure 23 - Efficacité de l’isolation perméodynamique en système ouvert [12] Figure 24 - Efficacité de l’isolation perméodynamique en système fermé [12] Figure 25 - Principe de l’isolation pariétodynamique Figure 26 - Efficacité de l’isolation pariétodynamique d’une paroi à une seule lame d’air [14] Figure 27 - Isolation pariétodynamique réalisée d’après le procédé thermophonie [16] Figure 28 - Efficacité du procédé d’isolation pariétodynamique thermophonie [15]
• 5.3 - Isolation translucide
  Figure 29 - Principe d’un système d’isolation translucide [17] Figure 30 - Rendement d’un système d’isolation translucide en fonction de la conductance du mur [18] Figure 31 - Conductance thermique équivalente du système d’isolation en fonction du rapport de la densité de flux d’énergie solaire à la différence de température [18] Tableau 1 - Performances de matériaux translucides [18]
• 5.4 - Isolation réfléchissante
  Figure 32 - Augmentation de la résistance thermique superficielle avec le facteur f dans le bâtiment Figure 33 - Valeurs des résistances de transfert thermique surfacique (d’après Th-U RT2000) Figure 34 - Variation du gain relatif en fonction de la résistance thermique de la paroi

6 - DOMAINES D’APPLICATIONS DE L’ISOLATION THERMIQUE

• 6.1 - Habitat
  Figure 35 - Répartition des pertes thermiques sur une maison d’habitation non isolée Figure 36 - Chantier d’amélioration énergétique par isolation thermique extérieure sur un bâtiment collectif
• 6.2 - Transport
  Figure 37 - Bateau de transport de GNL Figure 38 - Camion-citerne avec isolation thermique
• 6.3 - Équipements industriels
  Figure 39 - Échangeur de chaleur avec isolation thermique extérieure
• 6.4 - Tuyauteries et réseaux
  Figure 40 - Tuyauteries avec isolation thermique revêtue de tôle en inox Figure 41 - Tubes de réseaux de chaleur avec isolation thermique extérieure et revêtement hydrofuge
• 6.5 - Applications à hautes températures
  Figure 42 - Chaudière à tubes de fumées fonctionnant au gaz Figure 43 - Revêtement en matériaux réfractaires d’un four
• 6.6 - Applications à basses températures
  Figure 44 - Vitrine de vente de produits surgelés Figure 45 - Cryostat

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE