20 novembre 2014
Auteur(s): bricoleurdudimanche


Les isolants nouvelle génération

Les isolants nouvelle génération

Le groupe des isolants dits de nouvelle génération, composé par les aérogels et les panneaux isolants sous vide, est en fait un peu moins récent que l’on pourrait le penser. Datant respectivement de 1931 et des années 1950, ces deux procédés d’isolation même s’ils sont disponibles sur le marché ne sont pas encore industrialisés en masse, car difficiles à produire. Ce qui explique en partie leur prix élevé, contrebalancé par des performances d’isolation qualifiées d’exceptionnelles. Les aérogels ayant par ailleurs servi à la Nasa dans la confection des combinaisons des astronautes.


Principes d’isolation des isolants nouvelle génération :

Deux principes d’isolation sont exploités avec les isolants nouvelle génération. Chacun avec le même but, celui d’influer la conductivité thermique du matériau. En isolation traditionnelle, le principe de base employé pour isoler consiste à piéger un gaz (HFC, HFA, CO2, pentane, etc.) par les fibres ou la structure en cellules des matériaux utilisés. Pour les aérogels, il faut ajouter à cela l’absence de mouvement à l’intérieur du matériau. Et, pour les panneaux isolants sous vide (PIV), la création d’un vide.

D’une structure extrêmement légère contenant jusqu’à 99,8% d’air, les aérogel se présentent sous un aspect étrangement translucide. En pratique, les aérogels bloquent tous les moyens de transmission de la chaleur : conduction, convection et radiation. Ce barrage est rendu possible par le fait de sa structure qui empêche l’air de circuler en son sein. La solution paraît simple : bloquer l’air et ses propres molécules afin que rien ne puisse plus bouger. Pour cela il faut pouvoir les emprisonner dans des cellules suffisamment petites, entre 2 et 5 Panneaux isolants sous vide (PIV) nanomètres, de façon à obtenir des matériaux nanostructurés. Leurs noms provenant du fait que pour l’obtenir, le liquide d’un gel est remplacé par du gaz (qui peut être de l’air).

Les panneaux isolants sous vide (PIV) sont de leur côté une sorte de dérivé des aérogels puisqu’ils se composent eux aussi d’un matériau à cellules de tailles nanométriques, qui est recouvert d’une enveloppe parfaitement étanche à l’intérieur de laquelle l’air a été aspiré. Ce qui a pour effet d’abaisser la pression et de créer le vide, un peu de la même façon que dans le domaine alimentaire. Ce vide n’est pas parfait, mais il l’est suffisamment important pour empêcher la diffusion de la chaleur d’une paroi à l’autre.

Isolants nouvelle génération, avantages et inconvénients :

Les performances d’isolation thermique des isolants nouvelle génération sont réellement excellentes. À tel point que chez les aérogels, il est possible d’exposer un côté à une flamme sans que l’autre face devienne brûlante. Un test de maintes fois démontré et toujours aussi impressionnant. Un haut niveau d’isolation pour un Aérogel - Courtesy NASA/JPL-Caltechencombrement minime qui plus est. A titre de comparaison, un PIV de 1 cm équivaut à une isolation par polystyrène expansé de 6 cm et par laines minérales de 9 cm.

Malgré l’apparente fragilité de leur structure translucide, les aérogels n’en sont pas moins des matériaux très solides. Au contraire, ils manifestent une très haute résistance à la compression et sont capables de supporter plus de 2 000 fois leurs poids.

Outre leur prix assez inadapté à la construction et leur disponibilité moindre, les isolants nouvelle génération peuvent possédez quelques inconvénients. En particulier les panneaux isolants sous vide qui en raison de leurs conceptions étanches sous enveloppe, ne peuvent être ni percés ni découpés. La moindre ouverture rompant le vide et diminuant de près de la moitié leurs performances isolantes.

Comment isoler avec les isolants nouvelle génération :

La mise en œuvre des isolants aérogels s’avère nettement plus simple que celle des panneaux isolants sous vide. Commercialisés le plus souvent sous forme de textiles isolants non tissés souples et légers, où l’aérogel est imprégné dans les fibres avec un ratio de 95% d’air, ils sont adaptés pour une isolation thermique et phonique par l’intérieur ou l’extérieur. Avec une épaisseur textile de 3 à 9 mm, ils se présentent alors sous forme de rouleaux à découper. Il existe aussi des complexes isolants aérogel et plaques de plâtre prêt à l’emploi.

Les panneaux isolants sous vide s’utilisent principalement pour l’isolation par l’extérieur, même s’ils leur emploi en intérieur demeure possible en tant que contre-cloison. La grande difficulté avec eux découle bien évidemment de la non-possibilité de perçage ou de découpe. Cela interdit les trous de fixation pour les maintenir et rend bien souvent obligatoire la commande de panneaux sur mesure pour finir un pan d’isolation, avec un surcoût financier conséquent. De plus, il n’est pas non plus possible de poser 2 PIV l’un à côté de l’autre et parfaitement bords à bords, ce qui a pour conséquence de créer de petits ponts thermiques.

Ceux-ci sont à prendre en compte dans la performance globale finale d’isolation qui demeure en fin de compte très bonne (dans les 0,008W/m.K). La seule solution pour y parer complètement serait d’opérer une pose en deux couches de panneaux décalés soit un investissement financier d’autant plus grand. Enfin, les PIV sont sujets à une diminution de leurs capacités dans le temps. Une diminution lente heureusement, qui grâce aux progrès réalisés est passée de 25 à plus de 50 ans de durée de vie. En dépit de tout cela, les PIV offrent un réel avantage épaisseur – performances. De nombreuses recherches sont du reste en cours pour parer à leurs défauts comme la conception de panneaux sandwich pour les protéger.

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