Isolation toiture, pourquoi faire ?

Pourquoi choisir l’isolation toiture?

Pour bien comprendre l’importance d’isoler sa maison, et en particulier son toit, il est essentiel d’analyser le bilan énergétique d’une maison-type. Celui-ci traduit une déperdition de chaleur de 30% par le toit, 25% par les murs, 20% par renouvellement de l’air ambiant, 13% par les parois vitrées, 7% par le sol, et enfin 5% par les ponts thermiques (nouvellement appelés les nœuds constructifs).

Isolation toiture, les travaux

Bien que le phénomène de diffusion thermique soit un phénomène physique multidirectionnel, la tendance naturelle de l’air chaud à monter rend les parois supérieures d’une habitation particulièrement sensibles à la transmission de chaleur vers l’extérieur. Il convient donc de limiter cette voie de déperdition en utilisant une paroi homogène d’isolant. Il existe de nombreux matériaux d’isolation, qui peuvent être mis en œuvre plus ou moins facilement en fonction des contraintes physiques de votre toit (type et état de la charpente, ouverture, etc). Il est nécessaire de faire une évaluation technique détaillée afin de vous proposer une solution adéquate à votre besoin.

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Enfin, gardez bien à l’esprit qu’une bonne isolation est avant tout un investissement pour la vie, et qu’avec l’augmentation du coût des combustibles fossiles les économies d’énergie sont primordiales pour préserver son portefeuille intact !

Comment isoler ?

Lorsque l’on considère un projet d’isolation, on pense surtout à lutter contre le phénomène de déperdition de chaleur, c’est-à-dire contre la transmission d’énergie thermique au travers d’une paroi de votre habitation (murs, toit, dalle de sol, …). Pour qu’un matériau isolant joue un rôle efficace, il est essentiel de le protéger du vent et de l’humidité.

Etanchéité à l’air

Le concept d’étanchéité à l’air peut sembler abstrait mais peut être compris très facilement avec un exemple simple. Si vous vous promenez dans une région venteuse avec un pull en laine, vous avez tout de même froid puisque vous n’avez pas de coupe-vent. Autrement dit votre couche isolante (pull en laine) ne joue pas son rôle correctement puisqu’il n’est pas étanche au mouvement d’air. Le coupe-vent est donc nécessaire à l’isolant, et dans le sujet qui nous occupe on parlera soit de pare-vapeur, soit de freine-vapeur.

L’humidité

Vous avez déjà certainement remarqué que lorsque vous portez des habits humides, vous êtes plus sensible au froid. Le pouvoir isolant d’un matériau est affecté directement par la quantité d’eau qu’il contient, et cela du simple fait que l’eau conduit la chaleur. Il est donc très important de limiter l’humidité relative et par-dessus tout d’éviter le phénomène de condensation au sein d’un isolant.

Dans une habitation classique, l’humidité peut venir par deux voies logiques :

  • par l’intérieur du bâtiment.
    Votre activité humaine génère immanquablement de la vapeur d’eau (salle de bain, cuisine, transpiration, machine à laver, etc) qui peut s’accumuler de façon problématique si vous ne ventilez pas suffisamment votre habitation. L’eau se fixe alors dans tous les éléments de construction (murs, isolant, boiseries, finition intérieures, etc).
    Afin de protéger l’isolant, on peut réfléchir de deux façons. Soit on invite la vapeur à traverser l’isolant de manière régulée en optant pour un freine-vapeur et un isolant perméable, soit on l’oblige à rester dans l’habitation avec un pare-vapeur pour la gérer différemment avec un système de ventilation complémentaire (Ventilation mécanique, murs perméables,…) Retenez bien que la quantité de vapeur est toujours plus importante dans votre maison qu’à l’extérieur.
  • par l’environnement extérieur.
    Les infiltrations d’eau peuvent arriver de plusieurs manières en fonction du type et de l’état de votre couverture. Une pluie battante sur des tuiles mal emboîtées ou une remontée par capillarité entre deux ardoises peuvent amener de l’eau sur la face extérieure de l’isolant. Il est donc aussi très important d’utiliser une sous-toiture respirante afin d’empêcher l’eau de s’infiltrer dans l’isolant. On peut distinguer les sous-toitures souples (polymériques telles que les Delta-Max, Rectivent, etc) et les rigides qui ont une meilleure résistance aux UV et in extenso une durée de vie nettement plus longue (Celit 4D, menuiserite, etc).
  • Remarque :
    Dans de nombreux cas d’isolation toiture par l’intérieur, aucune sous-toiture n’est initialement présente (dans le passé, on négligeait l’utilisation de cette membrane). Il est possible de placer une nouvelle sous-toiture par l’intérieur de façon performante. Soltis mise alors sur les matériaux respirant qui supportent la rétention d’eau tels que la cellulose entre et/ou sous les chevrons.

Isolation de greniers à la cellulose

Si on ne peut ou ne veut pas renouveler la couverture par une nouvelle toiture, la meilleure technique est l’isolation par des caissons de cellulose entre deux membranes dans le grenier.

La situation habituelle côté intérieure d’une vieille toiture non isolée est :

1. La sous-toiture en place sera enlevée car non respirante et non étanche à l’air

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2. Pas de sous-toiture en place (tuiles/ardoises visibles)

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3. Pose d’une latte entre deux chevrons afin de créer une noue. On fera ainsi couler l’eau qui a éventuellement pénétré sous la vieille toiture vers le milieu sans toucher les chevrons, jusqu’au pied de versant.

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4. Pose d’une nouvelle sous-toiture perméable à la vapeur destinée à protéger le bâtiment des infiltrations accidentelles lors de grand vent ou de neige poudreuse. Elle enveloppe par en-dessous les créneaux des chevrons. C’est la technique « sub and top ».

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5. Pose d’une réhausse (volige ou agglo) vissée aux chevrons pour obtenir la hauteur d’isolation souhaitée (min. 18cm, idéalement 24cm).

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6. Pose du frein-vapeur, destiné à réguler le flux de vapeur d’eau. La vapeur d’eau est naturellement produite par les occupants (douche, vaisselle,…) et migre de l’intérieur du bâtiment vers l’extérieur. Les minéraux types laine de verre ou polyuréthane ne permettent pas cette respiration.

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7. Tous les détails (passage de toiture, fenêtre de toit,…) doivent être étanche à l’air. Ici le pourtour de la fenêtre est étanchéifié avec un tape spécial (Tescon).

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8. La cellulose (papier journal recyclé ignifugé) est insufflée à travers le frein-vapeur (par des trous rebouchés ensuite). Un caisson d’isolant uniforme est ainsi créé, entre le frein-vapeur (côté grenier) et la sous-toiture (côté toiture).

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LES MATÉRIAUX D’ISOLATION

Sous-toiture

La sous-toiture a un rôle très important, c’est un second écran aux infiltrations d’eau. Lorsque la charpente bouge au fil des saisons, des imperfections apparaissent au niveau des emboitements de tuiles ou chevauchement d’ardoises. Une forte pluie battante peut dès lors amener de l’eau au travers de l’écran de couverture qui doit être évacuée impérativement. La sous-toiture permet non seulement d’empêcher l’introduction d’humidité de l’extérieur, mais aussi de laisser passer la vapeur d’eau venant de l’habitation.

Attention ! Dans le temps on ne plaçait pas toujours de sous-toiture, ou parfois on plaçait une bâche complétement étanche qui ne permettait pas la respiration du toit. Les membranes actuelles sont micro perforées et permettent une bonne diffusion de la vapeur d’eau. Il existe également des produits en panneaux rigide tels que la menuiserite ou le Celit 4D qui ont le grand avantage de ne pas se fragiliser avec l’attaque des UV (c’est une solution beaucoup plus durable)

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Isolation

LES MATÉRIAUX RESPIRANT

Cette gamme rassemble les matériaux perméables à la vapeur d’eau. Les produits sélectionnés par Isoltis sont des produits écologiques qui n’ont nécessité que très peu d’énergie pour leur production. Au-delà de l’éthique, la tolérance à la diffusion de vapeur permet une gestion naturelle du taux d’humidité de votre maison, et donc une meilleure qualité de l’air que vous respirez chaque jour. Bien que légèrement tolérant à la rétention d’eau (i.e. à la condensation) tous doivent être utilisés avec un freine-vapeur.

Il est important aussi de noter l’effet d’inertie apporté par ces matériaux, qui permet de lutter aussi bien contre le froid que contre la surchauffe estivale.

  • Laine de bois

Cette laine végétale est constituée de fibre de bois et de colle écologique. Elle se présente comme un matelas semi-rigide dont les propriétés mécaniques sont très similaires à la laine de verre. En termes d’isolation, la laine de bois est légèrement plus isolante que la laine minérale et se distingue surtout par une excellente durabilité en présence d’eau (liquide ou vapeur). Ce matériau est extrêmement perméable et donne à votre bâtiment une excellente régulation du niveau d’humidité relative.

Utilisation courante :
Isolation par l’intérieur en double couche croisée, entre chevrons dans la technique de semi-sarking.

Avantages :
– Flexible et compressible
– Pas de réaction cutanée
– Pas de tassement, bon comportement dynamique en présence d’eau
– Epouse parfaitement les jointures (ponts thermiques limités)
– Effet d’inertie non-négligeable
– Régulateur hygrométrique
– Améliore la qualité de l’air de l’habitation
– Recyclable et écologique

Inconvénients:
– Non structural, ne convient pas pour le sarking ni pour la constitution de plancher
– Comme la laine de verre, elle peut être sujette à l’attaque de rongeur pour les planchers

  • Fibre de bois

Cette fibre végétale est très similaire à la laine de bois. Les composants sont analogues, mais sont produits en panneaux rigides. Il s’agit en quelque sorte d’une laine de bois compressée, ce qui donne bien évidemment au produit une densité plus élevée. Cette dernière propriété rend le panneau de fibre moins perméable à la vapeur, plus de résistance mécanique, et plus de masse thermique (favorable pour l’effet tampon nécessaire à la lutte contre la surchauffe estivale). Globalement la fibre de bois reste un bon régulateur d’humidité et vit particulièrement bien dans le temps ce qui en fait un produit particulièrement bien adapté pour les techniques d’isolation par l’extérieur.

Utilisation courante :
Isolation sous-chevrons, plancher (complément à la cellulose), sarking.

Avantages :
– Structural, bonne résistance en compression (parfaitement adapté au sarking)
– Pas de réaction cutanée
– Pas de tassement, bon comportement dynamique en présence d’eau
– Epouse parfaitement les jointures (ponts thermiques limités)
– Excellent effet d’inertie
– Régulateur hygrométrique
– Améliore la qualité de l’air de l’habitation
– Recyclable et écologique

Inconvénients :
– La rigidité du matériau permet difficilement l’utilisation entre chevrons
– Panneau lourd pour la pose

fibre de bois

  • Ouate de cellulose

Ce matériau est une utilisation intelligente de journaux recyclés. En plus d’être écologique et de permettre la valorisation d’un déchet, il est très peu coûteux et offre des propriétés d’isolation exceptionnelles! Perméable et durable, cette « ouate » doit impérativement être insufflée dans un box hermétique. C’est la faisabilité de construction de ce box qui rend ce matériau réellement intéressant ou non, ce qui va dépendre directement du type de charpente qui compose votre toit.
Isoltis fait appel à des compagnies spécialisées dans le soufflage de cellulose afin de garantir l’homogénéité de l’isolant dans le box afin d’éviter tout pont thermique et/ou tassement dans le temps.

Utilisation courante :
Planchers, murs et toit des nouvelles constructions, et dans les charpentes structurées en « fermettes ».

Avantages :
– Bon marché
– Peu de tassement, bon comportement dynamique en présence d’eau
– Epouse parfaitement les jointures (ponts thermiques limités)
– Excellent effet d’inertie
– Régulateur hygrométrique
– Améliore la qualité de l’air de l’habitation
– Recyclable et écologiqu
– N’attire pas les rongeurs ou parasites
– Pas de risques d’ignition
– Isolant acoustique

Inconvénients :
– Nécessite un box hermétique qui peut être complexe à réaliser
– L’ensemble box-cellulose ne peut être appliqué sur des charpentes affaiblies

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LES MATÉRIAUX NON RESPIRANT

Ces produits sont très peu voire pas du tout perméables à la vapeur d’eau. Les mousses synthétiques en panneaux rigides ou projetées sont des solutions généralement meilleures marché mais ne conviennent que pour certaines applications. Leur pose est systématiquement accompagnée d’un pare-vapeur, qui rend votre toiture complètement hermétique à toute circulation d’air ou de vapeur (effet de mise sous cloche). Si un tel isolant est choisi, il convient donc de penser à un système de ventilation complémentaire pour gérer le niveau d’humidité de votre habitation.

  • Polyuréthane Polystyrène

Cette mousse alvéolaire a des propriétés isolantes exceptionnelles (les meilleures du marché, avec un λ=0.024 W/mK), ce qui permet de limiter considérablement son épaisseur. Depuis déjà plusieurs dizaines d’années, ce produit ravit les sociétés de construction. Il est léger, facile à poser, disponible en panneau rigide ou en mousse expansive, et globalement présent dans tous les fournisseurs de matériaux de notre pays. Le Polyuréthane – ou PUR, ou plus spécifiquement le PIR – existe sous forme de mousse expansive projetée ou en panneaux rigide rainurée. Isoltis a sélectionné le produit Powerroof de chez Recticel pour la technique du sarking.

Utilisation courante :
sarking en panneaux rigides uniquement, ou projection entre chevrons ou dans les planchers.

Avantages :
– Léger
– Permet de travailler avec des petites épaisseurs d’isolant
– Excellent rapport qualité/prix
– N’attire aucun parasite
– Dégradation très lente du produit

Inconvénients :
– Toxicité
– Non-structural
– Aucune gestion de la vapeur d’eau
– Aucune inertie, pas d’effet tampon
– Aucun amortissement acoustique

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  • Polystyrène

Vous avez déjà tous certainement déjà vu ces panneaux de mousse bleu-vert que l’on appelle communément du styrodur ou jackodur. Son composant, le polystyrène – ou le PS, ou encore le XPS -, est un polymère qui présente des propriétés très semblables au polyuréthane. Il y a cependant deux grandes différences avec ce dernier : d’abord il est un peu moins cher que le PUR (à performance égale), et ensuite il est un peu moins isolant, ce qui nécessite un peu plus d’épaisseur pour atteindre une même résistance thermique. Plus d’épaisseur induit plus de rehausse de toit pour la technique du sarking, c’est pourquoi Isoltis limite l’utilisation de ce matériau à l’isolation sur plancher en double couche croisée. Les avantages/inconvénients sont identiques au PUR.

Utilisation courante :
plancher, toit plat, isolation murale crépissable.

Avantages :
– Meilleur marché que le PUR
– Excellente résistance à la compression (idéal pour la pose au sol).

Inconvénient :
– Un peu moins isolant que le PUR, convient moins bien au sarking.

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  • Verre cellulaire ou Foamglass

Ce matériau naturel est obtenu par cuisson à 1000°C de verre recyclé ou de produit siliceux. L’ajout de carbone à la matière fondue donne lieu à un dégagement de CO2 important qui, lors du refroidissement, reste piégé dans les millions de micro-cellules. Ce produit se présente exactement comme le PUR ou l’XPS, et ses qualités isolantes en sont relativement proches. C’est un matériau qui se distingue par une imperméabilité exceptionnelle (quasiment totale) et convient donc bien pour l’isolation de toiture plate. Son prix est élevé mais à juste titre, ces panneaux sont très résistants et s’intègrent parfaitement dans des projets de long voire très long-terme.

Utilisation courante :
toiture plate (EPDM et roofing). Eventuellement en plancher.

Avantages :
– Extrêmement stable en présence d’humidité
– Très durable et issu d’une valorisation d’un déchet
– Totalement incombustible
– Produit sain

Inconvénients :
– Coûteux
– Energies grises importantes

foamglass

  • Les membranes hydro-régulante

Comme nous l’avons dit dans le chapitre « Comment isoler et pourquoi ? » il est fondamental de protéger l’isolant des mouvements d’air et de la condensation. Ce deuxième phénomène apparaît lorsqu’il y a trop de vapeur d’eau contenue dans l’air ambiant. Vous avez déjà tous remarqué que l’eau de votre douche condense sur toutes les parois froides environnantes (vitres, murs, etc). Afin d’évacuer cette humidité, il y a deux stratégies différentes régies par les deux membranes suivantes :

  • Pare-vapeur

L’ancienne solution consiste à bloquer complètement l’accès au toit en plaçant une bâche étanche côté intérieur de l’isolant (ex : les feuilles d’aluminium sur les rouleaux de laine de verre). Ainsi on empêche l’eau de rentrer en contact avec l’isolant, en la gardant dans les pièces de toit.
Il faut tout de même être conscient que cela donne un effet de cloche hermétique au toit qui peut engendrer une accumulation catastrophique d’humidité dans l’habitation si aucun système de ventilation complémentaire n’est prévu (ex : extracteur d’humidité dans les pièces humides).

Remarque : en théorie l’utilisation d’un pare-vapeur combiné à une ventilation complémentaire est tout à fait valable, mais la pratique montre qu’il est très complexe de ne pas abîmer cette membrane lors de sa pose. Même une petite déchirure peut engendrer des conséquences très problématiques pour l’efficacité de votre système isolant. Les équipes d’Isoltis seront donc très vigilantes quant à la qualité du travail établi, particulièrement lors de la pose du pare-vapeur ou du freine-vapeur.

  • Freine-vapeur

Les nouvelles techniques proposent aujourd’hui d’utiliser des membranes similaires au Gore-Tex, étanches à l’air mais ouvertes à la vapeur (coupe-vent, mais laissant passer la transpiration), pour laisser respirer la toiture progressivement et en continu. On ne bloque donc plus la vapeur d’eau mais on l’invite à sortir doucement et en quantité contrôlée.
Avec l’utilisation d’un isolant tolérant à la présence de vapeur (laine et fibre végétale, ouate de cellulose), ce complexe devient très intéressant puisqu’il vous permet de réguler naturellement la qualité de l’air de votre habitation toute l’année et sans devoir recourir à d’autres systèmes de ventilation mécanique.

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