Paris compte environ 1million de logements dont 350 000 sont officiellement des passoires thermiques (1).
On demande donc aux propriétaires "d'isoler", mais est-il possible de le faire ?
| Plan |
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| Immeuble 14 rue d'Abbeville. Souhaite t'on mettre un bardage isolant sur cet immeuble ? |
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| Doit on isoler par l'intérieur et détruire le décor ? |
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| Le Boulevard Magenta. Des immeubles Haussmanniens "ordinaires". Impossible de les isoler par l'extérieur |
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| Le classement du logement situé en pignon en haut de l'immeuble va être catastrophique. Que peut faire son propriétaire ? |
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| Deux immeubles modestes de la rue Clavel. L'immeuble de droite a vu son décor supprimé dans les années 90. Que sera l'immeuble de gauche avec un bardage isolant ? |
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| Balcons rue Cavendish. L'architecte leur a donné une profondeur de 80cm, avec un doublage la largeur du balcon serait de 60cm |
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| Immeuble des années 20 rue Cavendish. Le décor est minimum. que deviendrait cet immeuble avec un doublage ? |
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| HLM des années 60 rue Cavendish par D Honegger Même si l'architecture de cette période est décriée, il est évident qu'une isolation le dénaturerait alors que l'ensemble de 500 logements n'est pas sans mérite. |
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| Immeuble des années 80 rue Cavendish: Plaques de travertin et aluminium. Comment l'isoler sans tout gâcher ? |
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| Immeuble à façade moulée des années 90 quai de Loire. Que faire ? |
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| Une rénovation "facile "d'un immeuble HLM avenue Secrétan. A t'on pensé au passage sous l'immeuble ? |
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| Une rénovation difficile: les Orgues de Flandre. L'immeuble de droite est un HLM et il est en cours d'isolation, l'immeuble de gauche est une copropriété qui ne peut être rénovée sans aide massive. Notez que l'isolation dénature la tour conçue par un architecte autrefois célèbre: Martin Van Treek |
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| Passage Molière. Une opération de prestige de 10 millions d'euros permettant de passer de F à C 2000 m² de logements sociaux (2), soit 5000 €/m². |
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| L'APUR donnait dans sa fiche descriptive des immeubles des U des parois des immeubles anciens variant de 1,85 à 2,26 mais la valeur par défaut des logiciels du DPE est de 2,5, ce que tous les diagnostiqueurs appliquent.. Notez que sur le plan thermique, les pires immeubles sont ceux construits entre 1940 et 1975. Le taux de vitrage est de 30% pour les immeubles anciens et passe à 50% pour les immeubles entre 1940 et 1975, ce qui est bien sur mauvais s'il s'agit de simple vitrage. La conclusion logique aurait été qu'il fallait porter l'effort sur les immeubles 1940-1975 qui ont en plus l'avantage pour beaucoup de façades béton faciles à isoler |
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| Pour améliorer votre DPE de 3 classes, il suffit de mettre une pompe à chaleur. Est ce le résultat que l'on souhaite ? |
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| La France et L'Allemagne ont une politique très différente pour les bâtiments existants. En France, on veut rendre plus difficile (ou impossible) la vente et à la location les biens classés F ou G. En Allemagne, pour l'existant , la seule obligation est de remplacer les vieilles chaudières (l'effort porte sur les bâtiments neufs) Voir cette référence |
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| Modèle R3C2 d'un appartement. On utilise l'analogie électrique: T° = tension, flux = courant. T° imposée = générateur de tension, flux imposé= générateur de courant,. résistance thermique= résistance électrique, Capacité thermique = condensateur. Les modèles dynamiques se ramènent à un système linéaire différentiel du 1er ordre et permettent de simuler un bâtiment sur l'année avec un pas de temps (TRNSYS, Th-BCE) Les modèles statiques, dits globaux, (3CL-DPE) évaluent la puissance de chauffage Q en fonction de la déperdition globale GV et des apports gratuits AG (solaire, ..), suivant une formule du type: Q = GV(Tint - Text) - AG + ε L'inertie est donc négligée (ou doit être introduite artificiellement dans les apports gratuits) et on doit prendre "des moyennes" de Tint-Text (soit DHCor pour 3CL) pour avoir la simulation sur l'année. Un modèle statique était raisonnable du temps ou les calculs s'effectuaient "à la main". Il est absurde si l'on dispose d'un ordinateur, surtout si on complexifie le modèle comme on l'a fait avec le nouveau DPE, le réglage des paramètres du modèle devient quasiment impossible.. |
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| Profil de température dans une paroi (un mur, un isolant, une vitre) Il y a deux phénomènes: les échanges aux surfaces (qui dépendent de coefficients h liés à la conduction, à la convection et au rayonnement) et la conduction dans la paroi (qui dépend de λ). En ce qui concerne le rayonnement, l''émissivité est définie comme le rapport entre l'énergie émise par une surface à une T° donnée par rapport à celle d'un émetteur parfait (corps noir). Par exemple, pour les doubles vitrages performants, la vitre interne à une couche extérieure de basse émissivité afin de "renvoyer" le rayonnement infrarouge vers le logement. Les isolants minces sont constitués de couches d'aluminium réfléchissant (à faible émissivité) séparés idéalement par de l'air. Tout va bien tant que l'isolant ne touche pas une paroi froide. |
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| Pour limiter les échanges radiatifs, les bâtiments sont peints en blanc dans les pays chauds (mais le confort tient surtout aux murs épais à forte inertie et aux étroites fenêtres). Si peindre en blanc est une protection contre le rayonnement solaire, cela ne résout en rien le problème du chauffage. Nb: un objet blanc dans le visible ne l'est pas forcément dans l'infrarouge (les feuilles des arbres sont "blanches" en infrarouge) Nos toits en zinc ont un albédo élevé (0,6) mais une émissivité faible (0,1), ce qui n'est donc pas très bon sur le plan de la protection solaire (température de surface élevée). Certains ont proposé de les peindre en blanc! |
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| La réglementation thermique des années 80 demandait des calculs simples, elle tenait déjà compte des apports solaires et de l'inertie du bâtiment. On a voulu ensuite l'améliorer, ce qui est revenu à compliquer à souhait en recollant diverses idées sans s'assurer vraiment de la cohérence de l'ensemble au lieu de repartir sur de nouvelles bases (ce que les ordinateurs permettaient) . L'équation de base était: .gif) B besoin de chauffage, G coefficient de déperdition volumique, 1,5 apports internes gratuits forfaitisés, t écart moyen de température (3 zones géographiques: 11°5 C, 10° C, 8.5° C ), F coefficient de couverture solaire déterminé en fonction de l'inertie du bâtiment et de X (X = apports solaires/besoins hors solaire) par l'abaque ci-dessus. |
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| Comparaison sur divers types de bâtiments anciens des consommations réelles et de la simulation par 3CL V11 et V14 (méthodes du DPE avant 2013). Sur les logements collectifs (B1 à B5) l'écart peut atteindre 500%, sur les logements individuels (B6 à B10) l'écart peut atteindre 150%. Source: connaissance des bâtiments anciens et économie d'énergie.(2007) La comparaison avec un DPE 3CL actuel serait facile à faire sur les mêmes bâtiments. |
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| Physiquement un radiateur électrique, quel qu'il soit, a un rendement de 1 (18). Tout radiateur chauffe suivant deux modes: convection et rayonnement dans des proportions variables suivant leur type. Les prix d'un radiateur de 1000W s'étendent de 50 € à 500 € (voire 1000€), ni l'économie, ni le confort ressenti ne justifie un tel écart de prix. Le convecteur est le moins cher, son mode principal de chauffage est la convection (évidemment), il chauffe vite mais peut assécher l'air et entrainer un gradient de température entre plancher et plafond. Le panneau rayonnant a généralement une façade perforée de température élevée, il est bon marché, chauffe vite et bien, mais ne chauffe que ce qu'il "voit" et n'a aucune inertie. Le radiateur à inertie (qui doit être lourd s'il a vraiment de l'inertie) chauffe plus lentement mais assure une meilleure stabilité de température. Le radiateur double cœur combine inertie et panneau rayonnant. Cette sophistication est difficile à réaliser efficacement et est de toute manière couteuse. Le convecteur ayant mauvaise réputation, des fabricants désignent sous le nom de "panneau rayonnant" des appareils à la façade froide et "radiateur à inertie" des appareils pesant moins de 3kg. Tous les radiateurs récents ont des programmateurs électroniques qui permettent de prendre en compte l'intermittence de l'occupation, ils sont rarement utilisés. |
Les immeubles anciens
Ceux-ci ont un extérieur en pierre de taille ou du moins un décor de plâtre (2), il serait donc criminel qu'une copropriété décide d'appliquer un bardage isolant.- l'isolation par l'extérieur des façades est impossible.
- La réfection d'une toiture avec isolation ne peut s'envisager que très rarement.
Il faut changer les fenêtres, les munir d'une entrée d'air en partie haute dans les pièces de séjour et installer une ventilation mécanique avec des bouches (hygroréglables de préférence) dans les pièces humides pour éviter les problèmes de condensation (qui peuvent malgré tout se produire à l'interface des parois car celles ci sont perméables).
Les immeubles parisiens possèdent souvent des décors internes (moulures de staff, boiseries), c'est le cas de tous les immeubles de "style haussmannien", c'est à dire de 60% des immeubles. Effectuer une isolation par l'intérieur, c'est détruire le décor et dénaturer les appartements.
Le cas des appartements de dernier étage en pignon est particulièrement désespéré: on ne peut même pas imaginer une solution qui les amènera en D à moins de baisser le plafond d'au moins 15cm et d'épaissir les murs d'au moins 10cm (4)
On constate curieusement que des travaux effectués en respectant ces deux critères sont insuffisants pour obtenir une "bonne note" sur un appartement ancien.
- L'isolation par l'intérieur des appartements est très délicate dans la majorité des cas.
Le cas des appartements de dernier étage en pignon est particulièrement désespéré: on ne peut même pas imaginer une solution qui les amènera en D à moins de baisser le plafond d'au moins 15cm et d'épaissir les murs d'au moins 10cm (4)
- La rénovation thermique des immeubles anciens, pour qu'ils soient au moins de classe D, est dans la majorité des cas très difficile voire impossible.
Les immeubles récents
Jusqu'aux années 80, les immeubles ont été peu ou pas isolés (5). Ces bâtiments ont l'avantage pour l'isolation d'être en béton, matériau imperméable peu sensible à la condensation que provoque parfois l'isolation, et d'avoir des toits terrasses. Plus l'immeuble est banal, rectiligne, sans décor, plus il est facile de l'isoler par l'extérieur et donc d'obtenir une décision de copropriété.
Il y a cependant un problème pour les balcons qui voient leur largeur réduite de plus de 20 cm alors que le promoteur les a calculé au plus juste. Ceux-ci provoquent d'ailleurs obligatoirement des ponts thermiques (que l'on omettra pieusement dans les calculs).
Tout immeuble à l'architecture originale posera problème, son isolation le dénaturera. Les murs rideaux demandent à être totalement refaits: c'est un changement de façade qu'il faut opérer.
Il est curieux de constater que l'on applique souvent, comme solution "de développement durable", des bardages dont la durée de vie n'excède pas 30 ans et qui sont beaucoup plus laids que le revêtement d'origine..
Les toitures terrasses sont refaites tous les 20 ou 30 ans. Dans la plupart des cas il est possible de mettre des isolants plus épais. Il faut cependant changer les supports des tuyaux de VMC, surélever les extracteurs et certaines descentes. L'acrotère serait logiquement à isoler mais cela ne peut se concevoir qu'en combinant toiture et façade.
- La rénovation thermique des immeubles récents est possible à condition que celui-ci soit le plus "banal" possible.
La réglementation thermique
Si vous isolez, vous devez le faire avec R=3,7 pour les murs et R = 6 ou 7 pour les combles pour prétendre à la prime Renov (voir plus loin les définitions λ, , U).On constate curieusement que des travaux effectués en respectant ces deux critères sont insuffisants pour obtenir une "bonne note" sur un appartement ancien.
Un appartement ancien est pénalisé par sa cage d'escalier, avec des fenêtres sur l'extérieur, considéré comme local non chauffé.
Il est aussi pénalisé par son absence de VMC, son type de chauffage ....
Il y a une ambiguïté sur le terme "combles" : nos "chambres de sixième" sont t'elles des combles ? Si oui il faut les doubler d'au moins 20 cm de la meilleure laine de verre, ce qui -vu leur taille- ne peut s'envisager que lors d'une improbable rénovation de toiture.
On a aussi oublier les appartements en dernier étage: Il n'y a pas de prime Renov pour isoler un plafond (6)
Le calcul du nouveau DPE est censé se baser "scientifiquement" sur la structure et l'occupation du logement mais il est contesté. (7).
Les logiciels utilisent la méthode 3CL La méthode calcule les déperditions de l'enveloppe en se basant sur la résistance thermique des parois et en affectant des coefficients surfaciques aux locaux adjacents non chauffés. Elle est censée tenir compte des ponts thermiques, des apports gratuits, des déperditions par renouvellement d'air et de l'inertie.
Elle modélise ensuite l'intermittence et calcule les besoins de chauffage.(8).
On ajoute le chauffage par énergie solaire, les inserts et les poêles à bois.
Tout cela parait très scientifique et très précis mais présente un défaut de taille: il s'agit d'une méthode statique, dite globale, issue de la complexification des calculs faits "à la main" dans les années 80, dont les paramètres sont difficiles à régler. On aurait du utiliser, puisque l'on a des ordinateurs, une méthode dynamique, c'est à dire la simulation avec un pas de temps court du comportement d'un appartement avec des fichiers météo sur l'année.
La méthode utilisée pour le DPE rappelle le calcul inutilement complexe basée sur des coefficients arbitraires de la surface corrigée de la loi de 1948 qui voulait évaluer "scientifiquement" la valeur locative d'un appartement et qui n'avait fait qu'empirer la situation.
Les défauts du modèle font que, suivant les diagnostiqueurs, le même bien peut être classé très différemment (voir les articles de Que Choisir et de 60 millions de consommateurs)
Il est étrange que l'on refuse de considérer, dans le cas d'une habitation principale, les consommations réelles au profit d'un modèle théorique qui tient surtout compte des épaisseurs de polystyrène et de laine de verre, matériaux évidemment absents d'un logement ancien. (9)
Pour avoir un bon DPE, il faut avoir un pavillon récent isolé par l'extérieur, chauffé par une pompe à chaleur avec un appoint bois. C'est manifestement sur ce type de bâtiment, plus facile à modéliser, qu'a été conçu le DPE et la réglementation thermique en "extrapolant" ensuite au collectif (10)
On peut isoler et mettre une pompe à chaleur dans un pavillon, c'est impossible pour un immeuble ancien. J'espère qu'on ne poussera pas la folie jusqu'à autoriser la pose des échangeurs de pompe à chaleur en façade comme cela se pratique dans les pays en voie de développement.
Les solutions miracles
Les fabricants ont tenté de concevoir des isolants moins épais. On a ainsi conçu des isolants ou l'air est remplacé par du vide (11) ou constitué d'aérogel de silicate amorphe (12), on a aussi pensé à remplacer l'air contenu dans les isolants par un gaz moins conducteur. Les performances de ces isolants sont incontestables mais ils sont d'un prix prohibitif , de mise en œuvre très délicate et d'une disponibilité plus que réduite: il est inenvisageable d'utiliser ces produits actuellement pour une rénovation courante.Dans les années 2000 sont apparus les isolants minces. Ceux-ci étaient constitués de deux films réfléchissants avec une couche de ouate au centre. Les fabricants prétendaient que leur isolant était équivalent à 20 cm de laine de verre. Il s'en suivit une bataille pseudo scientifique.
Les échanges de chaleur se font suivant 3 modes - conduction, convection, rayonnement - , les isolants minces s'intéressent aux seuls échanges par rayonnement (radiatifs). C'est par exemple les seuls échanges possibles dans le vide et c'est pourquoi on voit les satellites bardés de films réfléchissants. Des essais objectifs (13) montrèrent qu'en conditions réelles ces isolants étaient peu efficaces. De haute lutte, les fabricants d'isolant minces obtinrent en 2015 une norme pour leurs produits : EN 16012 + A1 qui se limite aux échanges radiatifs dans l'infrarouge. Même avec cette norme les isolants minces peinaient à obtenir de bons résultats, aussi proposèrent ils une nouvelle mouture: l'isolant réflecteur alvéolaire (14) Les isolants traditionnels sont soumis à un essai EN 12664 (15) ou on met l'isolant en contact avec des plaques chaude et froide
On se retrouve avec ce paradoxe que les isolants traditionnels sont soumis à un essai conductif alors que les isolants minces (devenus plus épais) sont soumis à un essai radiatif et que l'on estime, sur le plan réglementaire, que les deux essais sont équivalents, ce qui, sur le plan de la physique, n'est pas soutenable (16) compte tenu de la mise en œuvre des isolants en doublage.
Conclusion personnelle
La réglementation actuelle a un fondement scientifique faible et des exigences impossibles à tenir dans l'habitat ancien. Là plupart des appartements parisiens vont se retrouver classés F ou G sans possibilité d'amélioration. Le paradoxe est que l'on pourra toujours habiter ces appartements, en tant que propriétaire, mais pas les louer. Les conséquences sur le parc locatif privé seront désastreuses.(17)λ, R, U
R = e/λ (e épaisseur en mètre)Soit une laine de verre Isover GR32 de λ = 0,032 et d’épaisseur 12cm, R = 0,12 : 0,032 = 3,75
Soit une plaque Eurothane constituée d'un BA13 + 8,2 cm d’isolant PU, la résistance R de l’isolant est donc de 0,082 : 0,022 = 3,73 , on ajoute l’isolation du BA13 (λ=0,25) R= 0,013 : 0,25= 0,05 soit un total de 3,78 (notez bien sur qu’en première approximation le BA13 ne compte pas)
U est l’inverse de R, donc si R = 3,7 <=> U= 0,27
- λ est la conductivité thermique, elle s'exprime en W/(m.K), plus elle est basse, meilleur est l'isolant
- R est la résistance thermique en (m2.K)/W, plus elle est haute, meilleur est l'isolant
- U est la conductivité en W/(m2.K), plus elle est basse ,meilleure est l'isolant (ou la fenêtre)
Notes
- le parc parisien étant à plus de 80% "ancien", je pencherais plutôt pour 500 000 logements. de DPE F ou G L'INSEE recense 567 000 résidences principales et 300 000 logements loués de DPE E, F, G (plus de 2/3 des logements loués). La région Ile de France compte 2,3 millions de résidence principales classées E,F,G soit 45% du total.
- Jusqu'aux années 90 certains ravalements d'immeubles modestes ont été "radicaux": un enduit de ciment a été appliqué supprimant tout décor, ce qui a les a considérablement enlaidi.
Il est "possible" d'isoler par l'extérieur un bâtiment enduit plâtre et chaux avec un décor simple. Il suffit de piocher les enduits et les décors existants, remettre les fonds en état, poser une armature métallique, projeter ou poser l'isolant. mettre un pare pluie et un treillis galvanisé avec un écran, refaire l'enduit, reconstituer les bandeaux et les frontons à l'aide d'éléments préfabriqués, remettre des appuis de fenêtres. Ensuite il ne restera plus qu'à reprendre le toit puisque l'immeuble aura " épaissi" de 20 cm. Y a qu'à ! - Les isolants les plus performants sont le polyuréthane et le polyisocyanurate, ils possèdent un λ de 0,022 alors que les meilleures laines de verre ont un λ = 0,032. Notons que l'isolation par l'intérieur diminue l'inertie du logement et donc au moins le confort d'été (l'inertie est le gros point fort des bâtiments anciens). Il y a aussi un risque de condensation sur la face interne du mur touchant l'isolant.
- Doublage des murs en polyuréthane 80+10 mm (R=3,7) et du plafond en laine de verre λ=0,032 de 14 cm (R=4,4)
Le seul point positif est que l'abaissement du plafond permet de faire passer facilement une gaine de ventilation mécanique de 100 mm connectée à une ancienne cheminée (compter un extracteur de 100 m3/h pour un appartement moyen). Un hygrostat, posé en hauteur dans la salle de bains, permet de ne ventiler que si nécessaire, mais il est bon de prévoir une commande manuelle pour pouvoir éliminer les odeurs de cuisine.. - La première réglementation thermique date de 1974 (suite au choc pétrolier), suivra une réglementation de 1976 touchant aussi les bureaux, puis un label "haute isolation " en 1980.
- On demande R = 4,5 pour une toiture terrasse. Au cas ou on se préoccuperait du cas des plafonds de dernier étage, on ne voit pas pourquoi on ne demanderait pas un R inférieur puisque ceux-ci sont en contact avec des "combles faiblement ventilés"
- Contestation sur la méthode, sur l'algorithme et sur le plan pratique.
La méthode actuelle du DPE résulte d'emprunts à divers travaux. Il y a sur certains aspects un coté "coupeur de cheveux en quatre" et sur d'autres de gros trous dans la raquette. - On favorise alors l'électricité en prétendant qu'il faut 2,3kWh pour produire 1KWh d'électricité alors que pratiquement il faut plutôt 3kWh. Ce choix "politique" n'a une justification que si l'électricité est produite à partir du nucléaire ou du renouvelable et non par des hydrocarbures importés. Rappelons que l'Allemagne, censée être vertueuse sur le plan écologique, produit une grosse partie de son électricité à partir du gaz ou du charbon et produit donc 6 fois plus de CO2 que la France.
Pratiquement ce choix favorise les radiateurs électriques par rapport à des solutions plus performantes. Jusqu'à la RT2012 le coefficient d'énergie primaire de l'électricité était de 2,58 (2,58kWh pour produire 1kWh) et les immeubles neufs étaient conçus avec une chaudière à gaz à condensation. - L'argument serait que suivant les habitudes "la consommation d'énergie peut varier dans un facteur 3", ce qui prouverait qu'avoir de bonnes habitudes est plus efficace qu'isoler.
Quelque soit son isolation, un appartement chauffé au gaz ne pourra prétendre qu'à un D ou à un E s'il est chauffé au fioul. - L'APUR a réalisé, dans les années 2010, 6 cahiers sur la performance thermique des logements parisiens dans lesquels on ne trouve pas de solutions répondant aux exigences du nouveau DPE pour les immeubles anciens. Un parisien consomme moins d'énergie pour se chauffer qu'un francilien, cela tient tout simplement à la taille des logements: avoir un logement plus petit est une façon d'économiser l'énergie.
- Les VIP ont un λ =0,005, ils ont été utilisés pour les machines frigorifiques. une référence commerciale est Isovip d'Isover
- Les aérogels SIPA 4,5 se présentent sous forme de matelas ou de panneaux , λ = 0,015
- L'essai de 2011 du Fraunhofer cité montre qu'avec un R théorique comparable (R=5,?), la consommation d'un bâtiment test est deux à 3 fois plus élevée avec un isolant mince qu'avec une laine de verre. Les organismes certificateurs n'osèrent pas trop protester de crainte de procès de favoritisme en faveur des isolants traditionnels. Le CSTC ( équivalent belge du CSTB) osa tout de même publier " le doute n'est plus permis " en 2011.
- Prenons l'exemple de Tetris super 8 du groupe Orion . Le rapport d'essai est issu d'une université lithuanienne (KTU) , l'épaisseur déclarée sur le rapport est de 12 cm et le R=4,25 ce qui donne un λ = 0,028. Actis de son coté propose Hybris (Notons qu'Actis et groupe Orion ont les mêmes adresses). IS02000 (du groupe Actis) propose Alveol R avec un certificat ACERMI R=3,75 pour 12,5 cm soit λ=0,033
- Ou EN12667, ou EN 12939
- La modélisation simplifiée d'une paroi se fait en considérant 3 résistances en série. La première correspond à l'échange sur la face extérieure (conduction+ convection + rayonnement) -dépendant d'un coefficient d'échange extérieur hext-, la seconde dépendant de la conduction dans la paroi - donc de la conductivité λ - et la dernière dépendant de l'échange sur la face interne - dépendant d'un coefficient hint-.
Par exemple, pour une vitre, ce seront les échanges de surface qui sont prépondérants alors que pour un double vitrage c'est la résistance de la lame d'air.
Cela ne veut pas dire qu'essai en conduction et essai en rayonnement sont équivalents, (d'autant que lors de leur pose les isolants minces "touchent" des parois froides) seules les performances d'un même bâtiment test sont significatives. - L'histoire de la loi de 1948 montre, qu'après l'enthousiasme initial, l'effet pervers sur le parc locatif et la construction ont très vite été perçus. Les gouvernements successifs n'ont cependant rien fait pour des raisons électorales. Il est à craindre que l'histoire ne se répète.
- Mais monté contre un mur mal isolé il chauffe à moitié l'extérieur. La perte est moins sensible avec un radiateur loin des murs.