Résistance Thermique & Épaisseur d'Isolant
Calcul de la résistance thermique en fonction de l'épaisseur de l'isolant.

Méthode de calcul

Le calcul de la résistance thermique d'une paroi multicouche repose sur les normes NF EN ISO 6946 et RT 2012 / RE 2020. Voici les grandeurs calculées par cet outil et les formules associées.

1. Résistance thermique d'une couche (R)

Chaque couche de matériau possède une résistance thermique qui dépend de son épaisseur et de sa conductivité thermique (lambda λ) :

R =
eλ
  • R : résistance thermique de la couche (m².K/W)
  • e : épaisseur du matériau (en mètres)
  • λ : conductivité thermique du matériau (W/m.K) — plus λ est faible, plus le matériau est isolant

2. Résistance thermique totale de la paroi (Rtotal)

Pour une paroi composée de plusieurs couches, les résistances s'additionnent en série. On y ajoute les résistances superficielles intérieure (Rsi) et extérieure (Rse) qui représentent les échanges convectifs aux surfaces :

Rtotal = Rsi + R1 + R2 + ... + Rn + Rse
  • Rsi = 0,13 m².K/W (résistance superficielle intérieure, norme EN ISO 6946)
  • Rse = 0,04 m².K/W (résistance superficielle extérieure)

3. Coefficient de transmission thermique (U)

Le coefficient U est l'inverse de la résistance thermique totale. Il exprime la quantité de chaleur traversant 1 m² de paroi pour 1°C de différence de température :

U =
1Rtotal
  • U : coefficient de transmission thermique (W/m².K) — plus U est faible, meilleure est l'isolation

4. Déphasage thermique

Le déphasage thermique représente le temps nécessaire à une onde de chaleur pour traverser la paroi. C'est un indicateur clé du confort d'été. Il se calcule pour chaque couche à partir de la diffusivité thermique :

φ = Σ
e × 1,38√a
  avec   a =
λρ × c
  • φ : déphasage thermique (en heures)
  • a : diffusivité thermique du matériau (m²/h)
  • ρ : masse volumique du matériau (kg/m³)
  • c : capacité thermique massique (Wh/kg.K, convertie depuis J/kg.K en divisant par 3600)

Un déphasage de 10 à 12 heures est considéré comme excellent : la chaleur du pic solaire de midi n'atteint l'intérieur que tard dans la soirée, quand on peut ventiler naturellement.

5. Conformité RE 2020

La réglementation environnementale RE 2020 impose des résistances thermiques minimales selon le type de paroi :

  • Mur : R minimum 3,7 m².K/W — optimal 5,0 m².K/W
  • Toiture : R minimum 6,0 m².K/W — optimal 8,0 m².K/W
  • Plancher bas : R minimum 3,0 m².K/W — optimal 4,0 m².K/W

Mieux comprendre le lien entre isolation et condensation

La résistance thermique est un paramètre clé dans le dimensionnement des systèmes d'isolation. Elle permet d'évaluer l'efficacité d'un matériau isolant en fonction de son épaisseur. Plus la résistance thermique est élevée, plus le matériau est efficace pour réduire les pertes de chaleur.

Quand on parle d'isolation, on pense souvent uniquement à la chaleur. Mais il y a un autre phénomène qu'il ne faut surtout pas négliger : la condensation. C'est d'ailleurs l'une des principales causes de dégradation des bâtiments mal isolés.

Pourquoi la condensation apparaît-elle dans les murs ?

L'air intérieur de nos logements contient de la vapeur d'eau (douches, cuisine, respiration, etc.). Cette vapeur cherche naturellement à migrer vers l'extérieur, où l'air est généralement plus sec. En traversant les parois, elle rencontre des zones de plus en plus froides.

Le problème survient quand la température à l'intérieur du mur descend en dessous du point de rosée : la vapeur d'eau se transforme alors en gouttelettes. C'est exactement le même phénomène que la buée sur une vitre froide.

L'isolation change la donne

Avec une bonne isolation, le gradient de température dans le mur est modifié. La partie froide se retrouve repoussée vers l'extérieur, ce qui est plutôt une bonne nouvelle. Mais attention : si l'isolant est mal positionné ou si le pare-vapeur est absent ou mal placé, vous risquez de créer une zone de condensation en plein milieu de votre mur.

Point de vigilance

En isolation par l'intérieur (ITI), le mur existant se retrouve dans la zone froide. Il est alors crucial de prévoir un pare-vapeur côté chaud (intérieur) pour empêcher la vapeur d'eau de pénétrer dans l'isolant.

ITI vs ITE : des comportements différents

Isolation par l'intérieur (ITI) : Le mur porteur reste froid en hiver. La vapeur d'eau intérieure risque de condenser à l'interface entre l'isolant et le mur si aucun frein-vapeur n'est installé. C'est pourquoi on recommande systématiquement un pare-vapeur côté chaud.

Isolation par l'extérieur (ITE) : Le mur reste au chaud, protégé par l'isolant. Le risque de condensation est nettement réduit car le point de rosée se trouve dans l'isolant, qui est généralement perspirant et permet à l'humidité de s'évacuer vers l'extérieur.

Les règles d'or pour éviter les problèmes

  • Respecter la règle des 5 pour 1 : la résistance à la diffusion de vapeur doit être 5 fois plus importante côté chaud que côté froid.
  • Ne jamais poser un pare-vapeur côté froid : cela emprisonnerait l'humidité dans la paroi.
  • Assurer la continuité du pare-vapeur : la moindre fuite peut créer un point de condensation localisé.
  • Ventiler correctement le logement : une VMC efficace évacue l'excès d'humidité et limite la quantité de vapeur qui migre dans les parois.

En résumé, une isolation performante ne se limite pas à empiler des centimètres d'isolant. Il faut penser le système dans son ensemble : isolation, étanchéité à l'air, gestion de la vapeur d'eau et ventilation. C'est cet équilibre qui garantit un bâtiment sain et durable.

Références & Ressources