isolation thermique à température ambiante. applications

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Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur C 3 373 1 Isolation thermique à température ambiante. Applications par 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 et Sorïn KLARSFELD Docteur de l’Université de Paris Ancien chef de laboratoire à Saint-Gobain Recherche es exemples d’applications spécifiques choisis se rapportent au domaine du bâtiment. La déperdition thermique à travers une paroi (élément de séparation) dépend : — de la résistance thermique de l’isolant mis en œuvre ; — de la technique d’isolation utilisée, en relation avec les conditions d’appli- cations, qui peut être très différente d’un cas à l’autre (isolation statique ou dyna- mique, positionnement par rapport aux ponts thermiques, etc.). Les applications mentionnées tiendront compte, à titre d’exemple, du second aspect. Pour les « Notations et symboles », on se reportera à l’article [C 3 370]. 1. Isolation par l’extérieur .............................................................. C 3 373 — 2 2. Isolation dynamique ................................................................... 3 2.1 Principe ......................................................................................................... 3 2.2 Systèmes perméodynamiques ................................................................... 3 2.3 Systèmes pariétodynamiques .................................................................... 4 3. Isolation translucide................................................................... 5 3.1 Principe ......................................................................................................... 5 3.1.1 Structure .............................................................................................. 5 3.1.2 Fonctionnement .................................................................................. 5 3.2 Matériaux utilisés. Performances du système .......................................... 6 3.3 Résultats expérimentaux ............................................................................ 6 4. Isolants réfléchissants ................................................................ 7 4.1 Films réfléchissants ..................................................................................... 7 4.2 Matériaux minces à base de films réfléchissants ..................................... 8 Pour en savoir plus ........................................................................................... Doc. C 3 374 L

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les exemples d’applications spécifiques choisis se rapportent au domainedu bâtiment. La déperdition thermique à travers une paroi (élément deséparation) dépend :— de la résistance thermique de l’isolant mis en oeuvre ;— de la technique d’isolation utilisée, en relation avec les conditions d’applications,qui peut être très différente d’un cas à l’autre (isolation statique ou dynamique,positionnement par rapport aux ponts thermiques, etc.).Les applications mentionnées tiendront compte, à titre d’exemple, du secondaspect.

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  • Toute reproduction san

    Isolation thambiante. Aermique temprature pplications

    par Catherine LANGLAISIngnieur civil des minesDirectrice gnrale, Saint-Gobain RechercheAncien Chef de service ISOVER Saint-GobainCentre de recherches industrielles de Rantigny

    et Sorn KLARSFELDDocteur de lUniversit de ParisAncien chef de laboratoire Saint-Gobain Recherche

    1. Isolation par lextrieur .............................................................. C 3 373 2

    2. Isolation dynamique ................................................................... 32.1 Principe......................................................................................................... 32.2 Systmes permodynamiques................................................................... 32.3 Systmes paritodynamiques .................................................................... 4

    3. Isolation translucide................................................................... 53.1 Principe......................................................................................................... 5

    3.1.1 Structure.............................................................................................. 53.1.2 Fonctionnement.................................................................................. 5

    3.2 Matriaux utiliss. Performances du systme .......................................... 63.3 Rsultats exprimentaux ............................................................................ 6

    4. Isolants rflchissants................................................................ 74.1 Films rflchissants ..................................................................................... 7s autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur C 3 373 1

    es exemples dapplications spcifiques choisis se rapportent au domainedu btiment. La dperdition thermique travers une paroi (lment de

    sparation) dpend : de la rsistance thermique de lisolant mis en uvre ; de la technique disolation utilise, en relation avec les conditions dappli-

    cations, qui peut tre trs diffrente dun cas lautre (isolation statique ou dyna-mique, positionnement par rapport aux ponts thermiques, etc.).

    Les applications mentionnes tiendront compte, titre dexemple, du secondaspect.

    Pour les Notations et symboles , on se reportera larticle [C 3 370].

    4.2 Matriaux minces base de films rflchissants ..................................... 8

    Pour en savoir plus ........................................................................................... Doc. C 3 374

    L

  • ISOLATION THERMIQUE T

    TC 3 373 2

    1. Isolation

    Lisolation par lextbtiments neufs ou endisolation (figure 1) pr

    il permet dassureou dannuler les perditstructure de rsistance

    il permet daugmune meilleure rcupration du confort dt et

    il augmente la duvariations de tempracondensation, etc.).

    Lensemble des dpesurfaces intrieures ducient de transmission s

    avec U (W m2 K1

    (W m1 K1

    A (m2)

    (m)

    Les dperditions pabaies) sont intgres aques.

    Compte tenu des mmontr que, pour une spaisseur disolant, lesintrieure quen isolatiotion du coefficient delpaisseur de lisolant

    dans le cas d

    dperditions liniques

    dautant plus importan

    diminuer ) ;

    dans le cas de lispeu dinfluence sur les

    pour obtenir un cisolant est diffrente supour une isolation exque, pour obten i r = 0,04 W m1 K1), 15 cm disolant intri

    Les techniques disotrois systmes de base

    enduit sur lisolafaade, puis recouvert

    vture (figure 3bet une peau, manufactufaade ;

    bardage rapportfaade en mnageant lisolant.

    U

    UAA

    -----------EMPRATURE AMBIANTE. APPLICATIONS ___________________________________________________________________________

    par lextrieur

    rieur concerne les murs de faade des rhabilitation. Le principe de ce systmesente plusieurs avantages :

    r la continuit de lisolation et de diminuerions travers les ponts thermiques dus lades btiments, aux liaisons faade-plancher ;

    enter linertie thermique du btiment dotion des apports solaires et une amliora- dhiver ;

    rabilit des faades en les protgeant destures et des effets de leau (pluie, gel,

    rditions thermiques ramen la somme desne paroi opaque est exprim par le coeffi-urfacique global de la paroi :

    (1)

    ) coefficient de transmission surfacique,

    ) coefficient de transmission linique,

    surface intrieure,

    longueur de la liaison.

    r les liaisons entre ouvrages (pourtour deu calcul sous forme de dperditions lini-

    odes constructifs courants, les calculs onttructure de paroi donne et pour une mme dperditions sont plus fortes en isolationn extrieure. La figure 2 prsente la varia-

    transmission surfacique global Ug avecpour les deux cas. On remarque que :

    e lisolation intrieure, lincidence des

    ( sur la figure 2) sur Ug est

    te que lpaisseur de lisolant crot (faisant

    g

    UA +A

    ----------------------------------------=

    A

    ---------- 0,44=

    Figure 1 Principe dune isolation intrieure et extrieure (daprs [62])

    Pontsthermiques

    Pluie

    Maonnerie labrides chocs thermiques

    Soleil

    isolation extrieurebisolation intrieurea

    2

    1,5

    1,0

    Ug (

    W

    m--2

    K

    --1)

    1 + 0,44

    0,6 + 0,441 + 0,12

    Mur de 3 m

    Isolation intrieure

    UAA

    +Ug =

    A

    oute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur

    olation extrieure, lpaisseur de lisolant a dperditions liniques ;

    oefficient Ug donn, lpaisseur dun mmeivant le mode disolation et est plus faible

    trieure ; on peut considrer en moyenneun coef f i c ient U g quiva lent (pour

    6 cm disolant extrieur correspondent 12eur.

    lation par lextrieur peuvent se rduire :

    nt (figure 3a ) : lisolant est coll sur ladun enduit arm propre au systme ;

    ) : cest un systme comprenant un isolantrs. Lensemble est pos directement sur la

    (figure 3c ) : lisolant se place contre laune lame dair entre la peau extrieure et

    Figure 2 Variation du coefficient de transmission surfacique globale en fonction de lpaisseur de lisolant(bton de granulats courants sans baie) (daprs [62])

    0,5

    00 3 18151296

    paisseur d'isolant (cm)

    0,43 + 0,440,33 + 0,44

    0,27 + 0,440,6 + 0,06

    0,43 + 0,05

    0,33 + 0,030,27 + 0,02

    Isolation extrieure

    Isolation intrieure

    Isolation extrieure

    :

    :

    1 cm pltre + isolant dpaisseur variableet 0,04 W m--1 K--1

    mme systme disolation

  • _______________________________________

    Toute reproduction san

    Figure 3 Application de lisolation extri

    a enduit sur isolan

    b vture

    c bardage rapport avec isolan____________________________________ ISOLATION THERMIQUE TEMPRATURE AMBIANTE. APPLICATIONS

    2. Isolation dynamique

    2.1 PrincipeFace limpossibilit de rduire zro les pertes de chaleur par

    conduction en amliorant le matriau isolant, lisolation dynami-que se propose de faire fonctionner la paroi comme un changeurde chaleur. Les pertes de chaleur sont rcupres en prchauffant,par exemple, lair de renouvellement venant de lextrieur en le fai-sant circuler lintrieur des parois. On distingue deux types diso-lation dynamique.

    Isolation permodynamique : lair circule contre-courant du fluxde chaleur travers lisolant qui doit tre un matriau poreuxpermable :

    en circuit ouvert, en faisant intervenir lair de renouvellement(figure 4a ) ;

    en circuit ferm, dans ce cas, lair circulant ne pntre pas dansle local et ne contribue pas au renouvellement de lair (figure 4b ).

    Isolation paritodynamique : lair de renouvellement circule dansune paroi une ou plusieurs lames dair parallles ses faces(figure 5).

    Dans tous les cas, la circulation de lair est naturelle ou force (laide de ventilateurs), mais elle doit tre rglable ou autorglable.

    2.2 Systmes permodynamiques

    Le but est dvaluer thoriquement le gain susceptible dtreapport par lisolation dynamique par rapport une isolationstatique [63] [64].

    t

    Air neufou rejet

    Matriauporeux

    changeur

    Intrieurs autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur C 3 373 3

    eure

    t incorpor

    Figure 4 Principe de lisolation permodynamique

    Figure 5 Principe de lisolation paritodynamique

    systme fermbsystme ouverta

    Air neuf

    Paroisimpermables

    paroi deux lames dairbparoi une seule lame daira

  • ISOLATION THERMIQUE T

    TC 3 373 4

    En faisant abstractichauffage dune habitrsulte :

    des pertes par tran

    des pertes par ren

    des pertes par le(pertes irrcuprables)

    Par rapport ces construction peut tre

    avec p + q + r = 1.

    Les besoins en puisslations permodynamiqrespectivement par :

    avec puis

    avec puischa

    Les efficacits des syles rapports :

    Sur les figures 6 et 7systmes sont reprsefiltration :

    avec v vitesse de filtratmabilit K et la perte

    Pour le systme ouvlexistence dun maximse situe autour de 23 %q = 0, r = 0,65 et Pe* = 2 m h1 pour un isolaconductivit thermiquetration ne ncessite qulisolant en tenant com

    Dans le cas du systmtre en p seulementend vers p, ce qui revpar conduction.

    d =

    vent

    d =

    injEMPRATURE AMBIANTE. APPLICATIONS ___________________________________________________________________________

    on des apports solaires, la puissance deation utilisant une isolation statique, S,

    smission travers les parois opaques ;

    ouvellement dair ;

    s surfaces vitres et les ponts thermiques :

    (2)

    trois types de pertes thermiques, unecaractrise par le triplet (p, q, r) o :

    (3)

    (4)

    (5)

    ance de chauffage pour les systmes diso-ues ouverts, d, et ferms, d, sexpriment

    (6)

    sance des ventilateurs,

    (7)

    sance rcupre et rinjecte par le dispositifngeur defficacit E.

    stmes ouverts et ferms sont donnes par

    (8)

    (9)

    , les efficacits et des deux types de

    tS

    ren

    irc

    S tS

    ren irc+ +=

    p tS S=

    q irc S=

    r ren S=

    td

    ren irc vent+ + +

    t d ren irc vent inj+ + +

    1 d

    S----------=

    1 d

    S-----------=

    Figure 6 Efficacit de lisolation permodynamiqueen systme ouvert (daprs [64])

    r = 0,5

    p = 0,5q = 0,1r = 0,4

    p = 0,5q = 0,1r = 0,4

    0,2

    0,1

    00 1 2 Pe*

    Efficacit limite(q = 0) 23 %

    r = 0,65r = 0,65

    p = 0,35

    p = 0,25q = 0,15r = 0,5

    q = 0,25r = 0,5

    0,4

    0,3

    0,2

    0,1

    E = 1

    p = 0,5

    E = 1p = 0,35

    E = 0,9p = 0,5

    E = 0,9p = 0,35

    E = 0,8p = 0,35oute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur

    nts en fonction du nombre de Pclet de

    ion de lair travers lisolant, lie sa per-de charge p, par la loi de Darcy.

    ert, la courbe = f (Pe*) met en videnceum [64] [65]. Le gain que lon peut atteindre, ce qui est obtenu pour le triplet : p = 0,35,

    1,86 (soit une vitesse de filtration denvironnt fibreux de 10 cm dpaisseur ayant une 0,04 W m1 K1). Cette vitesse de fil-une faible diffrence de pression traverspte de sa permabilit lair.

    me ferm, lefficacit gnrale est para-t et en E. Pour lchangeur idal, E 1, ient dire que lon annule toutes les pertes

    2.3 Systmes paritodynamiques

    Dans le cas dune paroi une seule lame dair (figure 5a ), leffi-cacit du systme sexprime par la relation :

    avec U0 , Ui et Ue coefficients de transmission thermique respecti-vement de la paroi non ventile, de sa partie intrieure et de sapartie extrieure.

    Pe*cp( )g vd

    ----------------------------=

    Figure 7 Efficacit de lisolation permodynamiqueen systme ferm (daprs [64])

    00 1 2 3 Pe*

    U 0

    2

    UiUe---------------=

  • _______________________________________

    Toute reproduction san

    coefficient compris entre 0 et 1, dondpend :

    du rapport Q /A du dbit entrant (m3 h1 m2) ;

    de la somme Ui + Ue .

    On suppose que la rpartition de lisolala lame dair est la mme sur toute la sulpaisseur de la lame dair est comprise un systme pour lequel la rsistance therrieure Re est beaucoup plus petite que lasa partie intrieure Ri (tion de Q /A pour diffrentes valeurs de figure 8. Lefficacit du systme est limit

    Figure 8 Efficacit de lisolation paritod une seule lame dair (daprs [66])

    Figure 9 Isolation paritodynamique ralthermophonie (daprs [68])

    0,20

    0,25

    0,15

    0,10

    0,05

    00 21 3 54 6

    (rd

    Lissedaboutde dalle

    Paroiextrieure

    Entre dairneuf en faade

    chauffementsolaire

    Matrithermo

    doub

    Fluxde c

    Air neuf

    Re 50 %) ;

    une conductance thermique IT faible.

    3.1.2 Fonctionnement

    En priode ensoleille, la temprature de la surface extrieure dumur slve au-dessus de la temprature intrieure du btiment

    ise daprs le procd

    gulatricehumidit)

    0

    T D

  • ISOLATION THERMIQUE T

    TC 3 373 6

    (Ti ) ce qui se traduit pgratuit (par conventionsortant comme positif, ngatif, not q. Ils cogains dnergie du sys

    Pendant la priode dgrce lisolation extmur.

    Un espace libre (lamlant translucide. Le rle

    de permettre lintrrayonnement solairerflchissants dorienta

    dutiliser la couchnaturelle ou force ( lchaleur stocke dans lemique) lintrieur du

    Le maintien de la tembante) a un niveau mdun gain important djourne. Quantitativparamtres : le climat d

    Lensemble de ce syamliore du mur de tylisation des apports so

    3.2 Matriaux Performanc

    On peut associer au valente * exprime pa

    avec q = (|q+|) (|q

    M

    IT

    Figure 11 Principe du

    Vitrde pro

    Extrieur

    * -=EMPRATURE AMBIANTE. APPLICATIONS ___________________________________________________________________________

    ar un flux thermique surfacique entrant q

    , on considre le flux thermique surfaciquenot q+, et le flux surfacique entrant commerrespondent respectivement aux pertes et

    tme).

    e nuit, les gains dnergie sont conservsrieure et la capacit thermique leve du

    e dair) peut tre laiss entre le mur et liso- de cet espace est :

    oduction des moyens de contrle du flux de incident : des stores ou surfacestion variable, etc. ;e dair mise en mouvement par convectionaide de ventilateurs) pour mieux rpartir las murs (par effet de transfert paritodyna-btiment.

    prature extrieure du mur (surface absor-oyen journalier lev favorise le maintiene chaleur (|q | > |q +|) sur lensemble de laement, ce gain dpend de nombreuxe la rgion, lorientation de la maison, etc.

    T = Ti Te diffrence de temprature entre lestempratures intrieures Ti et ext-rieure Te ,

    qsol (W m2) densit de flux dnergiesolaire incidente.

    La relation (10) contient deux termes : le premier exprime lespertes thermiques par conduction q + en absence de rayonnementsolaire, le deuxime le gain dnergie par apport solaire q . Si legain dnergie est suprieur aux pertes * < 0.

    Le rendement du systme est :

    (11)

    avec facteur dabsorption (totale hmisphrique) de lasurface extrieure du mur,

    facteur de transmission (totale hmisphrique)de lisolant.

    n systme disolation translucide (daprs [70])

    Intrieur

    Mur lourdcapteur-accumulateur

    Surfaceabsorbante

    ( 1)

    Isolanttranslucide

    Lamedair

    agetection

    Te Ti

    Figure 12 Rendement dun systme disolation translucideen fonction de la conductance du mur (daprs [69])

    0,4

    0,6

    0,2

    00 21 3 4

    M (W m--2 K--1)

    Arogel monolitique sous videArogel monolitiqueTriple vitrageStructure nid dabeille en polycarbonate

    Calcul de d'aprs les valeurs T et IT du tableau 16

    D

    T A M

    M IT+---------------------------------=

    D D

    A D

    T D

    oute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite.

    Techniques de lIngnieur

    stme disolation reprsente une extensionpe

    trombe

    , bas sur leffet de serre et luti-laires indirects (chauffage solaire passif).

    utiliss.es du systme

    systme une

    conductance thermique qui-

    r la relation :

    (10)

    |)

    bilan thermique surfacique moyen

    surune priode de temps donne,

    (W m

    2

    K

    1

    ) conductance thermiquedu mur, (W m

    2

    K

    1

    ) conductance thermique

    de lisolant translucide,

    Dans le tableau

    1

    sont indiqus les rendements

    en fonction de et

    IT

    de diffrents types de

    matriaux translucides

    ; titre decomparaison, les rendements disolants transparents de typevitrage sont galement donns. Les rendements

    sont calculspour un mme mur et une mme surface extrieure absorbante.Daprs la relation (11), on remarque que

    crot avec laugmenta-tion de

    M

    et la diminution de

    IT

    ce qui met en vidence leffica-cit des superisolants translucides

    arogels

    ainsi que lintrt delapplication de ce procd disolation des maisons anciennesmal isoles ayant des murs pais de capacit thermique leve. Lafigure

    12

    montre linfluence de ces deux paramtres

    IT

    et

    M

    (enabscisse). Pour des btiments anciens mal isols, avec

    M

    comprisentre 1 et 2 W m

    2

    K

    1

    , le rendement du systme est particuli-rement intressant.

    (0)

    3.3 Rsultats exprimentaux

    La figure

    13

    reprsente la variation moyenne hebdomadaire de

    * en fonction du rapport entre le flux solaire q sol et la diffrencede temprature

    T

    (

    T

    e

    variable,

    T

    i

    constant). Les valeurs expri-

    mentales sont dtermines partir des mesures de densit de flux

    qT----------

    ITMIT M+------------------------- q

    sol

    T----------------=

    T D

  • _______________________________________

    Toute reproduction san

    thermique effectues sur la face intrieurle calcul de la diffrence |q+| |q| et de laide des enregistrements de q , Ti , Te .

    Dans la plupart des cas * < 0, ce qui tance de lapport gratuit dnergie solaire les pertes par conduction.

    4. Isolants rflchis

    4.1 Films rflchissants

    Pour augmenter lefficacit des systmquelquefois lutilisation de films rflchiss( 0, 1), comme revtement de surface d

    Ta

    Type

    Simple vitrage ............................................

    Double vitrage spar par une couche da

    Double vitrage spar par une couche da

    Triple vitrage (2 8 mm) (dpt base d

    Structure capillaire en polycarbonate ( =

    Structure nid dabeille en polycarbonate (

    Arogel monolithique (d = 20 mm)...........

    Arogel monolithique (d = 20 mm, sous v

    Arogel granulaire (d = 20 mm) ................

    Pour le calcul de , on a pris M = 1 W m2

    Figure 13 Conductance thermique quivadisolation en fonction du rapport de la densolaire la diffrence de temprature (dapr

    --3

    1

    0

    --1

    --2

    --4

    --50 84 1062

    *

    (W

    m--2

    K

    --1)

    53/9251/92

    5/93

    2/9

    1/933/93

    9/93

    4/93 5/93

    6/93 7/9352/92

    Les calculs sont effectus = 0,5 et IT M / (IT + M) 0,5

    Rsultats exprimentaux (moyeRsultats de calcul

    = 0,5____________________________________ ISOLATION THERMIQUE TEMPRATURE AMBIANTE. APPLICATIONS

    linterface paroi-air, les transferts de chaleur par convectionnaturelle et rayonnement sexpriment par la relation :

    (12)

    (13)

    avec S surface de la paroi, hcv coefficient de transfert thermique surfacique de

    convection, hr coefficient de transfert thermique surfacique de

    rayonnement, T1 temprature de la paroi,

    TA temprature de lair, = (T1 + TA)/2,

    p facteur dmission (total hmisphrique) de laparoi ou du revtement,

    E facteur dmission des surfaces environnantes, constante de Stefan-Boltzmann.

    Daprs la relation (13), on voit quun revtement de basse mis-sivit a pour effet de diminuer h et donc daugmenter la

    bleau 1 Performances de matriaux translucides [69]

    de matriau(%) (W m2 K1) (%)

    ................................................................................... 90 6,0 12

    ir de 16 mm ............................................................. 76 2,8 18

    rgon de 14 mm (dpt base dargent) ............... 56 1,3 22

    argent) ...................................................................... 44 0,7 23

    30 mm ; d = 100 mm) ............................................ 62 0,8 31

    = 3,5 mm ; d = 100 mm)...................................... 71 0,9 34

    ................................................................................... > 69 0,7 37

    ide) ........................................................................... > 69 0,5 40

    ................................................................................... > 44 1,0 20

    K1 ; .

    T D IT

    A 0,9=D

    lente du systme sit de flux dnergie

    18161412qsol/(Ti --

    Te)

    3

    10/93

    pour1 W m--2 K--1

    nnes mensuelles)

    q qcv qr+ hcv hr+( ) S T1 TA( ) = =

    hr 4 T 3

    1 E

    ------- 1

    p

    ------- 1 + =

    T

  • ISOLATION THERMIQUE T

    TC 3 373 8

    La variation de r evaleurs du facteur d

    sur la figur ; = 2

    On remarque que : la variation de r

    chaleur par convection(utilisation prfrable

    la variation de r edu film rflchissant esfaibles, de dues au

    Figure 14 Augmentatiavec le facteur f

    Tableau 2 Valeurs dsurfa

    Position de la p

    Paroi verticale ou faisaplan horizontal un ang 60o

    Paroi horizontale ou fale plan horizontal un aninfrieur 60o

    flux ascendant (toit

    flux descendant (pl

    0,6

    0,4

    0,2

    00

    r (

    m2

    K

    W--1

    )

    Film rflchissanmissivit : trait

    p2 0,2=p1 E 0,9= = T

    p2EMPRATURE AMBIANTE. APPLICATIONS ___________________________________________________________________________

    (0)

    Si lon sen tient aux valeurs des coefficients de transfert ther-mique surfacique, daprs les rgles Th-U (tableau 2), pour uneparoi verticale ou une toiture en hiver, f est compris entre 0,4 et 0,6et r est trs faible, infrieur 0,2 m2 K W1. Pour un plancherbas avec flux thermique descendant, f 0,9 et le gain peut attein-dre 0,6 m2 K W1.

    La contribution relative au film rflchissant est reprsente enfonction de la rsistance thermique de la paroi sur laquelle il estappliqu (figure 15). On peut remarquer que cette contributionnest relle que pour des parois de rsistance thermique faible,

    infrieure 1 m2 K W1 pour laquelle peut dpasser 10 %.

    Il faut nanmoins mentionner lintrt dappliquer un revtementou une peinture rflchissante sur le toit, ct extrieur. Dans untel cas, le rayonnement solaire sera largement rflchi, vitant ainsile chauffage du toit. Une telle solution peut permettre damliorerle confort dt de lhabitat [71].

    Souvent, lintrt des couches rflchissantes dans lamliorationdes systmes isolants a t exagr dans le domaine des tempratu-res ambiantes par extrapolation de leurs performances dansdautres cas particuliers (vase de Dewar, isolation sous vide, applica-tions haute temprature, etc.) o le rayonnement est prpondrant.

    4.2 Matriaux minces base de films

    on de la rsistance thermique superficielle

    es coefficients de transfert thermique cique (daprs Th-U [17])

    aroi

    Paroi en contact avec : lextrieur ;

    un passage ouvert ; un local ouvert.

    nt avec le le suprieur

    0,13 0,04 0,17

    isant avec gle gal ou

    ure) 0,10 0,04 0,14

    0,2 0,4 0,6 0,8 Facteur f

    t ct intrieur, visibleplein : p2 = 0,1 trait pointill : p2 = 0,2

    1h1-------- 1

    h2--------

    1h1-------- 1

    h2--------+

    Figure 15 Variation du gain relatif en fonction de la rsistance thermique de la paroi

    Film rflchissant ct intrieur, visible, dmissivit p2 = 0,1

    50

    40

    30

    20

    10

    45

    35

    25

    15

    5

    0

    0 1 2 3 4 5Rsistance thermique de la paroi (m2 K W--1)G

    ain

    rel

    atif

    de

    rsi

    stan

    ce t

    her

    miq

    ue

    r/R

    (%

    )

    rR

    -------oute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur

    n fonction de f est reprsente pour deuxmission du film rflchissant, ete 14 (pour les applications du btiment0 oC ; donc ).

    sera dautant plus lev que le transfert de sera plus faible, cest--dire f plus grand lintrieur du btiment, labri du vent) ;st trs sensible aux variations de p : leffett trs vulnrable aux modifications, mmex poussires, salissures, etc.

    rflchissants

    La fabrication courante des films rflchissants a favoris lappa-rition sur le march de matriaux minces (3 4 mm et plus) pourisolation thermique. Ils sont constitus dune succession de cesfilms spars entre eux par des molletons en fibres textiles, desmousses ou encore des nappes de bulles dair. Il sagit dun mat-riau de type multicouche plac dans de lair la pression atmos-phrique. La conductivit thermique de ces matriaux mincesbnfic iant de l effe t d pa isseur es t de l ordre de0,033 W m1 K1, ce qui permet de les classer parmi les isolantsthermiques traditionnels ( ). En revanche,leur faible paisseur conduit des rsistances thermiques trs fai-bles, la limite voire infrieures celles demandes un isolant

    . Leur rsistance thermique peut tre amlioreen les plaant entre deux lames dair, mais seulement en labsencede convection naturelle ou force (ventilation). Toutefois, lapportdes lames dair nest pas suffisant pour atteindre des performancesdisolation couramment utilises [71] [72]. De plus, lefficacit deslames dair dpend fortement du facteur dmission de surface delisolant, qui doit pouvoir rester faible dans le temps.

    ancher bas) 0,17 0,04 0,21

    p2 0,1=

    hr1 5 W m 2 K 1

    0,065 W m 1 K 1

    R 0,5 m 2 K ( )

    Isolation thermique temprature ambiante. Applications1. Isolation par lextrieur2. Isolation dynamique2.1 Principe2.2 Systmes permodynamiques2.3 Systmes paritodynamiques

    3. Isolation translucide3.1 Principe3.1.1 Structure3.1.2 Fonctionnement

    3.2 Matriaux utiliss. Performances du systme3.3 Rsultats exprimentaux

    4. Isolants rflchissants4.1 Films rflchissants4.2 Matriaux minces base de films rflchissants